Способ проверки механической прочности опорно-стержневых изоляторов разъединителей и отделителей Советский патент 1991 года по МПК H01B19/00 H01B3/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам проверки механической прочности изоляторов разъединителей в процессе эксплуатации.

Цель изобретения - повышение экономичности и качества путем приближения условий испытаний к эксплуатационным.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема реализации способа для двухколонко- вого разъединителя поворотного типа; на фиг. 2 - шунт фазы разъединителя; на фиг. 3 - жесткая накладка.

Двухколонковый разъединитель поворотного типа на напряжение 110 кВ содержит опорную раму 1, опорный изолятор 2, наконечник 3 для присоединения шлейфа, гибкую связь 4, нож 5 с контактными ламе- лями, нож 6 без контактных ламелей, привод 7, тягу 8 к приводу и заземляющие ножи 9. Поддержание изоляторов 2 в процессе испытаний осуществляется изолирующей штангой 10. Для электрической блокировки ножей предусмотрен электрический шунт

11, а для механической блокировки от отключения контактов - блокирующие накладки 12.

Тяга 8 привода 7 соединена с помощью трубы 13 с фиксатором 14 и с помощью троса 15 через блоки 16 с лебедкой 17. В разрыве троса 15 установлен динамометр 18.

Шунт 11 (фиг. 2) содержит две одинаковые поддерживающие штанги 19, устройство 20 выборки и хранения кабеля, одножильный изолированный кабель 21 с медными гибкими проводниками и дополнительный проводник 22.

Каждая из поддерживающих штанг 19 состоит из изолирующей части 23 и зажима 24, неподвижная часть которого подсоединена к поддерживающей штанге 19, а подвижная управляется тягой 25 в виде изолирующего каната и ручки 26.

Устройство 20 выборки и хранения кабеля включает металлический корпус, внутри которого расположены барабан, свободно вращающийся на оси, закрепленной не(Л

С

о со

сЈ

Ы

подвижно в корпусе, и спиральная ленточная пружина, которая одним концом присоединена к неподвижной оси, а другим - к барабану, Конструкция шунта позволяет осуществлять шунтирование провода 27 фазы разъединителя как непосредственно с земли, так и с опоры, тележки, перемещающейся по проводам, или с монтерского стула.

Проверку изоляторов осуществляют следующим образом.

Изоляторы, намеченные для проверки на механическую прочность, укрепляют с помощью поддерживающих изолирующих штанг 10, которые удерживают от падения изоляторы, не выдержавшие испытания. Затем устанавливают между полюсами каждой фазы разъединителя электрический шунт 11. Для исключения захлестывания проводника шунта 11 ветровые нагрузки при установке не должны превышать 10 м/с.

Установку шунта производят два оператора следующим образом, С помощью одной из поддерживающих штанг 19 вводят зажим 24 в зацепление с проводом 27 фазы разъединителя. Потянув ручку 26 на себя, зажимают провод 27, затем с помощью другой поддерживающей штанги 19 вытягивают одножильный кабель 21 на длину, позволяющую шунтировать фазу разъединителя (фиг.1), и аналогично описанному вводят в зацепление подвижный контакт зажима 24 с проводом 27 другого полюса вывода фазы разъединителя. При вытягивании одножильного кабеля 21с помощью штанги 19 барабан устройства 20 выборки и хранения кабеля 21 fspatnaeTCP и спиральная пружина навивается на кольцо, а при освобождении вытянутого кабеля 21 под действием предварительно завитой пружины вращается в обратную сторону и вбирает кабель 21 обратно в устройство 20 выборки и хранения кабеля 21. Шунтирующий канал от провода 27 к проводу 28 образуется по цепи, включающей следующие элементы: левый зажим 24, дополнительный проводник 22, металлический корпус устройства 20 выборки и хранения кабеля, его ось, барабан, то- коведущая часть кабеля 21, ось, барабан и корпус правого устройства 20 выборки и хранения кабеля, второй дополнительный проводник 22 и зажим 24.

После установки шунта 11с помощью изолирующей штанги устанавливают на контакты средней фазы жесткую накладку 12, блокирующую перемещение ножей 6 и 7, затем на валик привода 7 устанавливают удлиняющую трубу 13 с фиксатором 14, к которой присоединяют трос 15 через блоки

16 и лебедку 17 с динамометром 18, шкала которого проградуирована в килограмм-силах, Затем снимают блокировку привода разъединителя и с помощью лебедки 17

плавно увеличивают нагрузку до значения F 0,3 Ркр К, где К - коэффициент, учитывающий передачу усилия через кинематическую схему привода и ножи разъединителя на головку изоляторов; FKp - разру0 шающая нагрузка. Выдерживают прикладываемое усилие в течение 15 с. Если изоляторы фазы выдержали прикладываемое усилие, то его снимают. Затем переносят накладку 12 на контакты второй фазы и при5 кладывают нагрузку в такой же последовательности, как и при испытании первой фазы. Эту же операцию повторяют на третьей фазе. Способ позволяет проводить испытание всех трех фаз одновременно, ес0 ли наложить накладки на контакты трех фаз и обеспечить приложение одинаковых усилий. При поломке изолятора его замена может быть выполнена под напряжением по специальной технологии,

5Наложение накладки 12, блокирующей

отключение контактной системы разъединителя, и приложение усилия к приводу через специальный рычаг 13 и измерительный прибор 18с помощью лебедки 17позволяют

0 создать изгибающий и крутящий моменты, идентичные тем, которые могут воздействовать на изолятор в самых неблагоприятных условиях эксплуатации разъединителя или отделителя. При этом проверке на механи5 ческую прочность подвергают не только опорно-стержневые изоляторы, но и контактную систему и привод разъединителя.

Расчет допустимой силы, действующей на изгиб, может быть произведен следую0 щим образом. Например, разрушающая нагрузка на изгиб опорного изолятора может быть определена по формуле с Оизг W

Ркрg,

5 где Стцзг - временное сопротивление фарфора на изгиб, кг см2;

4 .Л

W Ts-n -pj-- момент сопротивления;

Н - высота изолятора;

D - наименьший наружный диаметр изолятора в арматуре;

da- наружный диаметр нижней арматуры с учетом зазора между верхней частью нижней арматуры и фарфором;

Р - усилие, прикладываемое к верхнему фланцу изолятора.

Допустимая сила согласно предлагаемому способу не должна превышать 0,3 FKp.

0

5

В разъединителях на 330 кВ и выше часто применяют опорные конструкции в виде трехгранных пирамид. Каждый из колонковых изоляторов, образующих пирамиду, в свою очередь, состоит по высоте из нескольких стержневых изоляторов. Предлагаемый способ позволяет приложить к такой конструкции изгибающую нагрузку F.

Изгибающая нагрузка F вызывает усилия Ft и Fa в колонках, которые могут быть определены как

F,-f

F2

1

sin/ 3 sin у где FI, F2 - соответственно растягивающие и сжимающие усилия, действующие в колонках, кг;

у-угол наклона колонки.

Эти формулы пригодны для условий, когда у основания и у вершины изоляторы соединены шарнирно. Обычно колонки соединяют шарнирно только у основания, а у вершины - жестко. Это вызывает в изоляторах добавочные механические усилия,трудно поддающиеся расчету, а следовательно, при расчете такой пирамиды следует предусмотреть некоторый запас механической прочности.

Под действием силы F колонка изолятора работает на продольный изгиб. Для увеличения прочности колонок их соединяют поясами жесткости.

Критическая сжимающая сила на один колонковый изолятор может быть определена по формуле

с зг-Е-1

l-крjj,

г

где Е 7000 кг/см - модуль упругости фарфора;

I -рд d4 - момент инерции наименьшего сечения фарфорового изолятора, см;

d - наименьший диаметр изолятора, см;

I - длина всей колонки, см.

Допустимая сила должна быть меньше критической. Для определения показания измерительного прибора необходимо учитывать коэффициент передачи усилий, определяемый кинематической схемой привода разъединителя.

Применение как механического, так и электрического шунтирования фазы разъединителя исключает возможность разрыва цепи при испытаниях, так как под действием релейной защиты и АПВ может происходить отключение и повторное включение выключателя, последовательно включенного с разъединителем.

По сравнению с известным предлагаемое техническое решение имеет следующие

отличительные признаки: шунтирование под напряжением фазы разъединителя, находящегося во включенном состоянии, наложение накладки, блокирующей перемещение подвижного контакта, усилие прикладывается к приводу через рачаг и измерительный прибор с помощью лебедки. Совокупность этих признаков позволяет повысить экономичность и качество проверки

путем приближения условий испытания к эксплуатационным, обеспечить возможность проведения проверки под рабочим напряжением, одновременной проверки на механическую прочность контактной системы и кинематической схемы привода разъединителя, отделителя.

Предлагаемый способ позволяет производить проверку изоляторов разъединителя на механическую прочность без отключения

разъединителя и его демонтажа в условиях, максимально приближенных к утяжеленному режиму его эксплуатации. Это позволяет уменьшить потери электроэнергии, повысить надежность питания потребителей

электрической энергии и уровень безопасности обслуживания электроустановки, снизить стоимость работ.

Формула изобретения

Способ проверки механической прочности опгрно-стержневых изоляторов разъединителей или отделителей, согласно которому опорно-стержневые изоляторы фаз закрепляют с помощью изолирующих

штанг с узлами крепления от падения с рамы при их разрушении, затем к испытуемому изолятору каждой фазы поочередно прикладывают в течение заданного времени изгибающее механическое усилие, величину которого контролируют по измерительному прибору и устанавливают не превышающей 30% минимальной разрушающей нагрузки, и фиксируют момент разрушения изолятора, отличающийся тем, что, с

целью повышения экономичности и качества путем приближения условий испытания к эксплуатационным, перед приложением указанного испытательного усилия к изоляторам фаз включают ножи всех фаз разъединителя или отделителя, затем шунтируют фазы разъединителя или отделителя с помощью изолирующей штанги, а перед непосредственным приложением усилия к изолятору соответствующей фазы в этой фазе разъединителя или отделителя устанавливают жесткую накладку, блокирующую перемещение ее подвижной контактной системы, затем снимают блокировку с привода разъединителя или отделителя, а приложение указанного испытательного усилия к

изолятору осуществляют путем приложения ля через рычаг и указанный измерительный его к приводу разъединителя или отделите- прибор.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение экономичности и качества проверки. По данному способу проверка механической прочности изоляторов ведется под напряжением, для чего разъединитель в замкнутом состоянии шунтируют, а механические усилия прикладывают непосредственно коси поворотного изолятора, что позволяет наиболее приблизить условия испытаний к реальным. 3 ил.

27 3 Ц.

/////////}////////////////////////////////////////////////////////

Фиг. 1

28

Фиг. I

Фиг.з