Нагрузочное распределительное устройство Советский патент 1993 года по МПК H02B13/02 H01H33/66 

Изобретение относится к электротехнике.

Цель изобретения заключается в том, чтобы устранить используемую между вакуумным силовым выключателем и трехпозици- онмым переключателем блокировку, и благодаря этому существен но у простить конструкцию переключающего устройства при, по крайней мере, аналогичной надежности.

Различные варианты исполнения предлагаемого изобретения поясняются на чертежах.

На фиг.1 представлена схема включения данного нагрузочного распределительного устройства с вакуумным силовым выключателем; на фиг,2 - компоновка данного нагрузочного распределительного устройства по фиг.1; на фиг.З - компоновка другого варианта нагрузочного распределительного устройства, согласно которому силовой вакуумный выключатель заменен на высоковольтные предохранители.

На схеме (фиг.1) расположение элементов соответствует предусмотренному объемному распределению внутри изображенного в виде прямоугольника герметичного газонаполненного металлического кожуха 1. На самом низком месте находятся вводы 2 отводящих (заземляющих) проводов или кабелей. Поперек им поверх вводов 2 проходит собирающая шина 3, отдельные фазовые провода которой расположены позади друг друга в плоскости изображения, так что на фиг.1 виден только самый передний провод собирающей шины 3. Поверх собирающей шины 3 находится трехпозиционныЛ переключатель 4, который имеет вращающийся коммутирующий мостовой элементВ. а также две пары диагонально расположенных относительно друг друга фиксированных контактных элементов (колодок) 6,7 и 8, 9. Для каждой фазы предусмотрено изображенное расположение контактов. Они также находятся в плоскости изображения позади друг друга, так что видна только передняя контактная группа.

Поверх трехпозиционного переключателя 4 в кожухе 1 находится силовой вакуумЁ

00

СдЭ Ov

I

С

ный выключатель 10, у которого о плоскости изображения видна только самая передняя коммутационная трубка 11, остальные расположены позади. Узел привода силового вакуумного выключателя 10 на фиг, 1 не показан с целью упрощения чертежа. Его расположение показано на фиг.2. На фиг.1 показан подвижный коммутирующий мостовой элемент 5 трехпозиционного переключатели. 4 в положении, в котором коммутирующий мостовой элемент 5: не соприкасается ни с одним из неподвижных контактных элементов. При вращении мостового элемента 5 против часовой стрелки из этого положения неподвижные контактные элементы 8 и 9 соединяются друг с другом. Таким образом, силовой вакуумный выключатель 10 соединяется с собирающей шиной 3. Питание кабелей или потребителей, подключенных к вводам 2, происходит тогда, когда коммутационные трубки 11 при манипулировании трехпозиционного переключателя 4 были уже включены или, исходя из изображенной на фиг,1 ситуации, когда .при манипулировании трехпозиционного переключателя А включаются также коммутационные трубки 11,

Оба вида управления допустимы, так как трехпозиционный переключатель 4 относится к известному типу конструкции с жестким включением, Это означает, что трехпозиционный переключатель 4 также может быть включен на возникающее короткое замыкание, В этом случае немедленно действуют органы защиты силового вакуумного выключателя 10 и прерывают ток короткого замыкания. Такое же защитное действие силового вакуумного выключателя 10 предусмотрено, если при включении трехпозицонного переключателя 4 в любое время возникает короткое замыкание или возникают другие недопустимые нагрузки.

Заземление подсоединенных к вводам 2 кабелей или потребителей осуществляется непосредственно путем вращения трехпозиционного переключателя 4 по часовой стрелке настолько, чтобы соединить неподвижные контактные элементы б и 7с помощью коммутирующего мостового элемента 5. Подробности заземляющего соединения на фиг.1 не приводятся с целью упрощения. На существующее заземляющее соединение указывает знак заземления на жестко .стоящем контактном элементе 6. Как известно, с помощью коммутации заземляются вводы 2, а также отводящие присоединения силового вакуумного выключателя 10, Одновременно изолируют аыключатепь 10 от запутывания так что переключения могут осуществляться без опасности ошибок при коммутации,

Описанное нагрузочное распределительное устройство по фиг,1 схематически

представлено в аксонометрической проекции на фиг.2. На фиг,1 и фиг.2 одинаковые элементы обозначены одинаковыми цифрами. Кожух 1 имеет оболочку 12 из листовой стали, оснащенную с обеих сторон фланца0 ми13. Соединение соседних кожухов 1 может осуществляться при этом винтами или с помощью сварного шва, проходящего по всему периметру. При соединении с помощью винтов предусмотрена уплотняю5 щая прокладка.

Как представлено на фиг.2, вводы 2 расположены на фронтальной стороне 14 кожуха 1, на которой расположены также еще не описанные элементы управления трехпози0 ционного переключателя 4 и силового вакуумного выключателя 10. С повернутой к наблюдателю стороны трехпозиционного переключателя 4 можно увидеть наружные элементы присоединения неподвижных

5 контактных элементов 7 и 8. Для упрощения они здесь также обозначены под цифрами 7 и 8. Аналогично узнаваемы и соединительные элементы неподвижных контактных элементов 9, в-то время как заземляющие

0 контактные элементы 6 закрыты. Коммутационные трубки 1,1 фиксируются в единое целое с помощью стойки 15, содержащей основание 16, а также изоляционный штуцер 17. Благодаря тому, что коммутацион5 ные трубки. 11 установлены своими продольными осями поперечно к продольной оси трехпозиционного переключателя 4, соединения между контактными элементами 7 и 9 трехпозиционного переключателя

0 4 и соединения, расположенные на обоих концах коммутационных трубок 11, легко осуществляются с помощью коротких элементов шин. .

На фронтальной стороне 14 кожуха 1

5 находится поверх вводов 2 приводной узел 18 для трехпозиционного переключателя 4. Поверх него, простираясь почти до верхнего края стальной оболочки 12, установлен второй приводной узел 19 для силового вакуум0 ного выключателя 10. Все элементы управления изображенной панели переключателя нагрузки - на торцовой стороне элементов панели управления.

Объем, занимаемый трехпозиционным

5 переключателем 4 в кожухе согласно фиг.2 рассчитывают таким образом, чтобы альтернативно вместо силового вакуумного выключателя 10 можно было бы также встраивать как показано на фиг.З предохранительные камеры 20 для высоковольтных

предохранителей большой разрывной мощности. Эта схема представлена на фиг.3. В этом примере три предохранительные камеры 20 расположены в треугольнике таким образом, что их продольные оси проходят параллельно продольной оси трехпозици- онного предохранителя 4. Каждая предохранительная камера 20 имеет входы 21 для присоединения приводных шин 22, через которые аналогичным образом, как и коммутационные трубки 11 на фиг.2, расположенные в камерах 20 высоковольтные предохранители соединяются с соединительными клеммами контактных элементов 7 и 9 трехпозиционного переключателя 4, Высоковольтные предохранители отдельно не изображены. Они могут соответствовать обычной стандартной конструкции. Благодаря тому, что предохранительные камеры 20 расположены в кожухе 1, на наружной стороне предохранительной камеры, т.е. в районе соединительных входов 21, обеспечивается высокая изоляционная способность для газа, в частности элегаза (SFe), предусмотренного для наполнения кожуха 1. Внутренний объем предохранительных камер 20 связан в противоположность этому с окружающей атмосферой. Таким образом высоковольтные предохранители могут быть заменены независимо от атмосферы газа в кожухе 1.

Фиг.З дает возможность определить, что несколько кожухов 1 могут быть соединены в блок для переключения нагрузки. На основании согласующихся размеров можно на выбор комбинировать панели с конструкцией согласно фиг.2 и конструкцией согласно фиг.З. За счет этого достигается широкое согласование возникающих на практике соединений.

. Таким образом, в данном предложении трехпозиционный переключатель выполнен как нагрузочный разделительный переключатель и переключатель заземления со способностью включения на короткое замыкание, при этом контакт заземления трехпозиционного переключателя непосредственно соединен с отводящим проводом.

Трехпозиционный переключатель 4 в атмосфере элемента берет на себя главным образом функции разделения и заземления (устойчиво включенный), в вакуумные коммутационные трубки 11 функции переключения нагрузочных токов и токов коротких замыканий.

За счет специального расположения коммутационных устройств можно отказаться от применявшихся ранее механических и электрических блокировок между

обоими коммутационными устройствами. Это преимущество основано на том, что пе- реклк чательная способность электроннолучевых вакуумных коммутационных трубок

5 используется только для короткозэмкнутого переключения. Благодаря возможностям отключения нагрузки и устойчивого включения, нагрузочное распределительное устройство можно задействовать без

10 какого-либо ограничения в любом положении силового вакуумного выключателя.

Применение нагрузочного распределительного устройства с вакуумными коммутационными трубками имеет, кроме прочего,

15 еще и преимущество высокого допустимого числа коммутационных операций порядка, по крайней мере, 10000 переключений, по Сравнению с необходимыми 1000 коммутационными операциями для нагрузочного

0 разделительного переключателя.

Формула и з о бретения

1.Нагрузочное распределительное устройство, содержащее герметичный газонаполненный металлический кожух, в котором

5 установлены трехпозиционный переключатель с положениями переключения Включено, Выключено и Земля, подключенный одним из контактов к питающему проводу, выполненному в виде

0 собирающей шины, и силовой вакуумный выключатель, подключенный последовательно с трехпрзиционным переключателем в его положении переключения Включено и подключенный одним из выводов к вводу

5 отводящего провода, отличающееся тем, что трехпозиционный переключатель выполнен с возможностью нагрузочного селективного переключения и переключения заземления со способностью включения

0 при переключении заземления на короткое замыкание силового вакуумного выключателя, причем в положении Земля трехпозиционного переключателя его контакт заземления электрически соединен с его

5 контактом, подключенным к вводу отводящего провода.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что пространственное размещение элементов устройства в металлическом ко0 жухе в каждой фазе выполнено в следующем порядке, начиная снизу вверх последовательно: ввод отводящего провода, - питающая собирающая шина, трехпо- зиционный переключатель силовой

5 вакуумный выключатель.

3.Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что в качестве силового вакуумного выключателя в каждой фазе устройства использована расположенная в указанном кожухе вакуумная коммутационная трубка с изолирующим несущим узлом, соединенная с приводным узлом, расположенным снаружи кожуха, посредством соединительного элемента, пропущенного герметично через стенку кожуха, а трехпо- зиционный переключатель снабжен независимым приводным узлом, расположенным снаружи кожуха.

4. Устройство по п.З, отличающее- с я тем, что предусмотренное для вакуумных коммутационных трубок пространство по размерам выполнено достаточным для размещения предохранительных камер высоковольтных плавких предохранителей большой разрывной мощности.

Сущность: в герметичном газонаполненном металлическом кожухе установлены трехпозиционный переключатель и силовой вакуумный выключатель. В положении переключателя Включено переключатель и выключатель соединены последовательно. Трехпозиционный переключатель аыпоя- нен как нагрузочный разделительный переключатель и переключатель заземления со способностью включения на короткое замыкание. При этом контакт заземления переключателя непосредственно соединен с отводящим проводом, 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 2

%г7

/J

13

Фиг. 5