РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГ НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H02B13/00 

.1

Изобретение относится к распределительным устройствам высокого нанряжения сборной конструкции с унифицированными узлами, с газовой или вакуумной изоляцией.

Известны различные конструкции герметических .распределительных устройств .высокого нанряжения .с газовой изоляцией, в которых все входящие в устройство аппараты и фидеры (иод фидерами подразумеваются сбор.ные шины и ответвленные линии) заключены в кожухи. В кожухах аппараты и фидеры установлены на опорных элементах и с помощью газа изолированы как от кожуха, так и между собой, что позволяет уменьшать имеющиеся промежутки. Аппараты, главным образом обычной конструкции, выполнены в виде отдельных единиц, способных действовать независимо от герметизации, и снабжены корпусом, заключающим по крайней мере пх рабочую часть, или же твердой изоляцией.

Кожухи установок имеют трубчатую форму, хотя из:вестны и кожухи другой формы. Эти кожухи выполнены из металла или изоляционного материала, который снаружи может быть покрыт слоем металла.

Соединение кол-;ухов между собой, как правило, производится с помощью фланцев. Аннараты и фидеры соединены между собой электропроводящими штепсельными разъемами, винтовыми соединениями или зажимными приспособлениями. Герметизированные установки, вьвполненные в виде целого блока, в виде отдельных отсеков или узлов, соединяются с установкой сжатого газа.

Известно также сменное силовое устройство с разрывным промежутком, встраивающееся в распределительное устройство, которое смонтировано в металлических кожухах и в котором последовательно включенные дугогасительные камеры помещены в общем корпусе из нзоляциоиного материала и изолированы между собой с помощью жидкостей, газов или вакуума.

Недостатком известных изолированных газом и.ти вакуумом гер.метических распределительных устройств является то, что они требуют большого объема для герметизации таких аппаратов как выключатели, .разъединители, измерительные трансформаторы, что обусловлено конструкцией аппаратов в виде самостоятельных, действующих независимо от герметнзанпн единиц, а также наличием твердой изоляции и корпусов приборов. С другой стороны, обычные приборы, особенно коммутационные анпараты, требуют соответствующего удельного объема .кожухов, что 0 Г ределяется характером их работы.

Так, у маслягнных или пневматических выключателей горячие или ионизированные газы, выделяющиеся в процессе переключений, выпускаются через соответствующие каналы в атмосферу или сначала в специальные камеры, находящиеся внутри установки. Аппараты с шестифтористой серой (SFe) и аналогичные силовые выключатели требуют, как правило, сравнительно дорогостоящих циркуляционных механизмов для перемещивания газа SFs, компрессорных установок и обогревательных устройств для поддержания газообразной фазы SFe при низких температурах.

Известное сменное силовое распределительное устройство с включенными последовательно вакуумными дугогасительными камерами имеет тот недостаток, что установки в металлических кожухах получаются весьма большими за счет использования корпуса из изоляционного материала или даже двух таких концентрически расположенных корпусов, причем в последнем случае внутренний изоляционный корпус, представляющий сменное устройство с разрывным промежутком, содержащее вакуумные дугогасительные камеры, и внешний изоляционный корпус, жестко связанный с установкой, служат для помещения устройства с разрывным промежутком. Кроме того, вследствие разности потенциалов между деталями, находящимися под высоким напряжением вакуумных дугогасительных камер, и металлическим кожухом установки создаются вредные диэлектрические нагрузки.

В связи с большим объемом герметизированных аппаратов, особенно силовых разрывных п-ромежутков, появилось большое число предложений, относящихся к пространственной конфигурации распределительных устройств. В соответствии с ними аппараты и относящиеся к ним фидеры с их «ожухами собираются вместе таким образом, что установка в целом занимает наименьший возможный объем. Такая Конструкция установок имеет тот недостаток, что отдельные аппараты и фидеры трудно доступны, объем требуемых кожухов не уменьшается.

Цель описываемого изобретения состоит в том, чтобы уменьшить удельный объем герметических кожухов установки и, в частности, аппаратов до минимума и тем самым сократить объем, необходимый для всего распределительного устройства.

Путем соответствующей конструкции узлов, особенно аппаратных, и надлежащей изоляции всех находящихся под напряжением деталей узлов между собой и относительно кожухов необходимо снизить удельный объем этих узлов.

одного из указанных бло.ков и изолированы собой и относительно кожухов, вплоть до опорных деталей, исключительно с помощью газа или вакуума.

Газовая или вакуумная изоляция заключена в герметических автономных аппаратных и фидерных узлах, причем эти узлы соединены между собой механически, электрически и/или оптически с помощью соединительных участков, которые также выполнены в виде конструктивных узлов или расположены в самих аппаратных или фидерных кожухах будучи пространственно отделены и герметизированы. Соединительные учасгки подключаются к газовой или вакуумной установке или же заполняются твердым или жидким изоляционным материалом. Однако каждый узел сам по себе с помощью фланца или нескольких узлов вместе может быть подключен к газовой или

вакуумной установке, причем расположенный в аппаратном или фидерном кожухе соединительный элемент может быть также пространственно соединен с фидерами или аппаратами. Кожухи конструктивных узлов выполнены

преимуществепио из изоляционного материала и снабжены внутрспней электропроводящей оболочкой. Внешние соединения узлов осуществляются через высоковольтные или низковольтные вводы, поворотные, подъемные или

оптические приспособления. С помощью известных устройств для регулирования потенциала пли путем встраивания металлических стенок, связанных с деталями, находящимися под высоким папряжепием, или с электропроводящей внутренней облицовкой кожухов, в каждом поперечном сечении обеспечивается одинаковая пробивная прочность.

Находящиеся в узлах токоведущие детали могут иметь полости, через которые протекает

газообразное пли жидкое охлаждающее вещество, благодаря чему отводится тепло, выделяемое номинальным током. Благодаря этому снижается удельный объем и сокращается пространство, занимаемое герметизированным высоковольтным распределительным устройством, которое прежде всего зависит от «ожухов аппаратов. Применение, например, сверхвысокого вакуума в герметически закрытых aBTOHOMiHbix узлах позволяет вььполнять эти

узлы в минимальных габаритах. Путем связи конструктивных узлов через соединительные участки, наполненные жидким или твердым изоляционным материалом, распределительное устройство высокого напряжения становится

независимым от газовых или вакуумных установок. Отдельные узлы могут располагаться последовательно и не требуют специальной транспортировки. Ниже предлагаемое устройство описывается

более подробно па примере одного варианта исполнения.

вид герметически закрытых сосудов, а соединительные участки выполнены В виде конструктивных узлов, подключенных к вакуумной установке.

Герметизированное высоковольтное распределительное устройство с вакуумной изоляцией составлено из узлов /-7. Устройство однололюсно, но может быть многополюсным. В устройстве имеются аянаратные и фидерные узлы, лричем под фидерами подразумеваются сборные шины и ответвительные линии.

Апларатный узел является функциональным соединением аппаратных деталей с кожухом, выполненным в виде корпуса аппаратов или в виде .коммутационной камеры для коммутационного аппарата, составляя один аппарат или группу аппаратов.

Функциональные детали установлены на опорных элементах и изолированы высоким вакуумом. Конструктивные узлы, выполненные в виде автономных единиц, закрыты вакуумно плотно и снабжены электрическими, механическими и/или оптическими проходными устройствами. Аппаратный узел 4 представляет собой -вакуумный силовой выключатель.

Вакуумная дугогасительная камера состоит из кожуха S и вводов 9, которые уплотняют кожух относительно соседних узлов 7, расположенных по обе стороны.

Вводы 9 служат одновременно в качестве опорных элементов для функциональных деталей 10 и 11. Узел 4 закрыт вакуумно плотно, причем глухой фланец 12 и привод 13 отделены от коммутационной камеры и герметизированы. Подвижный электрод 14 приводится в действие приводом 13 с помощью металлических мехов 15.

Узел 2 является фидерным узлом с линией ответ1вления.

Фидеры помещены в герметически закрытый кожух 5 и изолирова-ны от него при помощи вакуума. Фидерный узел 2 уплотнен относительно соединительного узла 7 с помощью вводов 9. Отдельные апларатные узлы 1, 3, 4, 5, 6 1Л фидерный узел 2 связаны между собой через соединительные участки, выполненные также в виде узлов 7.

Соединительные участки состоят из кожуха 8, открытого к присоединяемым сторонам аппаратных узлов 1, 3, 4, 5, 6 к фидерного узла 2 и плотно прижатого к ним с помощью фланца 16, из соединительных элементов для электрической связи узлов между собой и фланца 17 для подсоединения к вакуумному устройству 18. Соединительные участки вместо обеспечиваемой вакуумной установкой вакуумной изоляции могут быть заполнены твердыми или жидкими изоляционными веществами, вследствие чего распределительное хозяйство в целом становится независимым от вакуумной установки. Кроме того, соединительные участки могут выполняться не в виде самостоятельных узлов, а надежно объединяться с другими соседними узлами в общий узел с вакуумным уплотнением или без него.

Поскольку внутреннее пространство соединительного участка вакуумно плотно отделено от внутреннего пространства фидерного или

аппаратного узла, соединительный участок должен быть подключен к вакуумной установке или заполнен твердой или жидкой изоляцией.

Распределите тьное устройство может быть

также сконструировано таким образом, что все узлы в отдельности подключены к вакуумной установке. Тогда каждый узел должен иметь фланец для присоединения к вакуумной установке.

Другая возможность состоит в том, что несколько узлов вместе через один фланец или все узлы через один фланец подключаются к вакуумной установке.

Вместо вакуумной изоляции узлы могут

быть обеспечены газовой изоляцией. Конструкция устройств и применение различных описанных видов узлов будет зависеть от требований, предъявляемых к устройству. узлов выполнены предпочтительно

из изоляционного материала и изнутри выложены электропроводящей облицовкой. Внешние соединения узлов осуществляются через вакуумно плотные высоковольтные и низковольтные вводы, поворотные, подъемные и опгические устройства.

При применении известного способа регулирования потенциала или путем встраивания металлических стенок, соединенных либо с высоковольтными деталями, либо с электропроводящей облицовкой кожуха, достигается в значительной мере одинаковая пробивная прочность в каждом поперечном сечении.

Находящиеся в узлах токоведущие части могут иметь полости, обтекаемые газообразным или л идким охлал дающим веществом, что обеспечивает отвод тепла, выделенного номинальным током.

Предмет изобретения

Распределительное устройство высокого напряжения, содерл ащее герметизированные блоки, например, с вакуумной изоляцией для размещения шин, коммутационных аппаратов и прочего оборудования, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, детали коммутационных аппаратов размещены на опорных элементах непосредственно на стенках кожуха одного из указанных блоков.

р.