Заземлитель

Заземлитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ, содержащий неподвижный контакт с механическим упором на конце, соединенный электрически с выводным контактом, закрепленным на высоковольтном оборудовании , и защемпяющий нож с разъемным контактом на конце, отличающийся тем, что, с цепью повышения надежности, уменьшения материалоемкости и упрощения конструкции, упор выполнен из ферромагнитного материала токоведущим и электрически соединен одним концом с неподвижным контактом, a другим - с выводным контактом, причем протекании тока короткого замыкания магнитный поток замыкается через указанный упор. СО ел INS СЛ CD

СОЮЗ С(Ж..ТСКИХ

00WMN

РЕСПУЬЛИН

3 ) Н 01 Н 31 00

1"ОСУ @ С ВЕНН и SOMumv CCCI

ОО ДКЛЛМ ИЗОБ ЯтЕНИй И Отк цтИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

tl ABTOK34EMV 9INETEllbCTEV

1.1 1 ( (2 1) 3498820/24-07 (22) 14.10.82 (46) 30.05.84. Бюл. В 20 (72) В.Н.Разгуляев (53) 621.3 16.521(088.8) (56) 1. Отраслевой каталог 02.10.81

"Разъединители наружной установки серии РНД и РНДЗ на напряжение

35-220 кВ. И., информэлектро", 1981.

2. Отраслевой каталог 02.14.01-81, "Заземлители типов ЗР-330-УХЛТ, ЗР-500-УХЛ1, 3Р-750-УХЛ1". М., "Информэлектро", 1981.

„„SU„„1095259 A (54) (57) 1. ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ, содержащий неподвижный контакт с механическим упором на конце, соединенный электрически с выводным контактом, закрепленным на высоковольтном оборудовании, и защемляющий нож с разъемным контактом на конце, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения материалоемкости и упрощения конструкции, упор выполнен из ферромагнитного материала токоведущим и электрически соединен одним концом с неподвижным контактом, а другим — с выводным контактом, причем йри протекании тока короткого замыкания магнитный поток замыкается через указанный упор.

1095259

2. Заземлитель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что указанный упор выполнен в виде пластины, перпендикулярной плоскости вращения заземляющего ножа.

3. Заземлитель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что указанный упор в зоне разъемного контакта выполнен в виде пластины, перпендикулярной плоскости вращения заземляю. щего ножа, а вне этой эоны — в виде скобы из ферромагнитного материала, охватывающей своими стенками заземляющий нож.

4. Заземпитель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что упор в зоИзобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и может быть использовано в заземлителях, заземляющих ножах к разъединителям,,,отделителям и в короткозамыкателях. 5

Известны заземлители, .содержащие заземляющий нож с разъемным контактом на конце и неподвижный контакт, установленный на высоковольтном оборудовании. В конце неподвижного контакта имеется механический упор, предназначенный для ограничения движения и проскакивания заземляющего ножа при его включении. Надежный упор особенно необходим в заземлите- 15 лях с длинным ножом (на большие напряжения), в которых сказывается инерционное движение заземляющего ножа и его гибкость, а также в заэемлителях с большими токами короткого замыка- 20 ния (КЗ), когда возникают значительные электродинамические усилия, действующие на нож и упор. Механический упор выполняется обычно в виде двух втулок, прижатых к контакту с обеих сторон стяжным болтом r13

Этим заземлителям присуща недостаточная надежность при КЗ, большой расход цветного металла. Как известно, стойкость к токам КЗ заземлителя 30 определяется способностью его разъемных контактов без привариваний и выгораний пропускать ток КЗ и находиться во включенном положении без выброне разъемного контакта выполнен в виде пластины, перпендикулярной плоскости вращения заземляющего ножа, а вне этой зоны — в виде скобы из ферромагнитного материала, охватывающей своими стенками заземляющий нож, концы которых выгнуты наружу, образуя ловители.

5. Заземлитель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что упор выпол. нен в виде уголка, к одной стороне которого крепится неподвижный контакт, а на другой расположены выводной контакт и крепление к высоковольтному оборудованию. са заземляющего ножа из неподвижного контакта. Для повышения стойкости к токам КЗ контактов таких заземлителей необходимо увеличение нажатия в разъемных контактах, однако это приводит к увеличению износа контактных поверхностей и нагрузок на элементы заземлителя и высоковольтного оборудования при оперировании, завышению мощности привода. Для исключения выброса заземляющего ножа из неподвижного контакта необходимо выполнять нож более жестким (особенно на напряжения свыше 220 кВ), например ферменной конструкции, или вводить в конструкцию заземлителя специальные

Ф устройства. Однако это приводит к усложнению конструкции заземлителя и увеличению его материалоемкости, в том числе цветных металлов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является заземлитель, содержащий неподвижный контакт, с механическим упором на конце, соединенный электрически с выводным контактом, закрепленным на кронштейне,и заземляющий иож с разъемным контактом на конце.Для обеспечения необходимой, достаточно высокой стойкости к токам КЗ s этом заземлителе на конце заземляющего ножа применен разьемный контакт с увеличенйым числом ламелейи значительным контактным нажатием. Нож выполнен ферменного типа 1 2).

1095259

Однако при оперировании таким заземлителем появляются значительные нагрузки на его элементы и высоковольтное оборудование, требуется мощный привод. Для нормального включения заземлителя .в условиях ветра на концах ламелей имеются специальные удлинения — ловители, обеспечивающие включение ножа в условиях ветра. Kaid следствие, этот заэемлитель имеет 10 высокую металлоемкость, в том числе цветного металла, сложную конструкцию заземяяющего ножа и разъемного и неподвижного контактов. Для обеспечения .необходимой надежности в этом зазем- 15 лителе применено высоковольтное оборудование повышенной точности, что также приводит к увеличению материалоемкости.

Цель изобретения — повышение на- 20 дежности, уменьшение материалоемкости и упрощение конструкции эаземли.— теля.

Поставленная цель достигается тем, что в заземлителе, содержащем 25 неподвижный контакт с механическим упором на конце, соединенный электрически .с выводным контактом, закреп- . ленным на высоковольтном оборудовании, и заземляющий нож с разъемным З0 контактом на конце, упор выполнен из ферромагнитного материала токоведущим и электрически соединен одним концом с неподвижным контактом, а другим — c выводным контактом, GpH 35 чем при протекании тока К3 магнитный поток замыкается через указанный упор °

Упор может быть выполнен в виде пластины, перпендикулярной плоскости 40 вращения заземляющего ножа или же в зоне разъемного контакта он может быть выполнен в виде пластины, перпендикулярной плоскости вращения заземляющего ножа, а вне этой зоны — в 45 виде скобы из ферромагнитного материала, охватывающей своими стенками заземляющий нож.

Упор может быть также выполнен в виде уголка, к одной стороне которо- 50

ro крепится неподвижный контакт, а на другой расположены выводной контакт и крепление к высоковольтному оборудованию.

Сущность изобретения состоит в 5 том, что выполнение упора из ферромагнитного материала уменьшает сопротивление магнитному потоку напротив упора, позволяет повысить контактное нажатие в разъемном контакте и предотвратить выброс заземляющего ножа из неподвижного контакта и, таким образом, повышает стойкость к токам

КЗ и надежность заземлителя. Выполнение упора токоведущим позволяет сосредоточить в механическом упоре также функцию токоведующего элемента ст неподвижного к выводному контакту и функцию элемента, на котором расположены неподвижный и выводной контакты, что позволяет резко уменьшить материалоемкость заземлителя (особенно цветных материалов) и упростить его конструкцию.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый заземлитель во включенном положении с упором в виде пластины; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 и 4 — заземлитель с упором в виде. пластины со скобой; на фиг.5— разрез А-А на фиг. 31 на фиг. 6 и 7заземлитель с упором в виде уголка.

Заземлитель состоит из заземляющего ножа 1 с разъемным контактом 2 на конце и неподвижного контакта 3.

На высоковольтном оборудовании 4 установлен выводной контакт 5, к которому подсоединяется линия электропередачи или другое оборудование.В конце контакта 3 имеется механический упор 6, ограничивающий движение заземляющего ножа 1. Упор 6 электрически и механически соединен одним концом с неподвижным контактом 3, а другим — c выводным контактом 5.

Упор 6 выполнен токоведущим из ферромагнитного материала (например, из стали с небольшим содержанием углерода или из стали с элементами,,уменьшающими сопротивление электрическому току). Упор 6 в зоне неподвижного контакта 3 выполнен в виде пластины, расположенной перпендикулярно плоскости вращения заземляющего ножа 1. B местах соединения с контактами 3 и 5 упор 6 имеет специальное покрытие, например, медью (напылением, гальваническим методом и т.д.), что обеспечивает надежное электрическое соединение.

Механическое крепление этих деталей может быть выполнено обычным способом, например болтами. Возможно также крепление сваркой, что обеспечивает электрическое и механическое соединение указанных деталей, а не1095259 обходимость в покрытиях и крепежных элементах отпадает.

Сечение упора выбирается из расчета протекания по нему тока К3, при этом нагрев упора допустим до 5 о

550-650 С, так как механическая прочность стали начинает заметно уменьшаться только после этой температу,ры в то время как меди — после

У

0 (300 С, а алюминия — после 200 С. Например, для заземлителя с амплитудой тока КЗ 160 кА и током термической стойкости 63 кА в течение 1 с сечение упора 6 составит около

900 мм при условии нагрева его до 15

550 С. Упор 6 в .виде пластины размерами, например, 10 х 90 мм практически приемлем и обеспечивает необходимую жесткость и прочность конструкции ° 20

При включении заземлителя нож 1 с разъемным контактом 2 врубается в неподвижный контакт 3. Во включенном положении разъемный контакт 2 находится у упора 6, так как последний препятствует дальнейшему движению ножа 1 (по данному положению регулируется работа заземлителя с приводом). При К3 ток протекает по вывод. ному контакту 5, токоведущему упору ЗО

6, неподвижному контакту 3, разъемному контакту 2 и заземляющему ножу 1.

При этом вокруг разъемного контакта

2 и ножа 1 создается круговое магнитное поле, которое стремится замкнуть-З ся через механический упор 6 из ферромагнитного материала, магнитное сопротивление которого значительно меньше соответствующего воздушного промежутка. В результате ламели кон- 40 такта 2 дополнительно притягиваются .друг к другу, в связи с чем повышается их нажатие на .контакт 3.

На участке заземляющего ножа 1, апротив упора 6, магнитный поток

45 тремится притянуть нож 1 к упору 6, препятствуя выбросу его из неподвижного контакта 3, что повышает стойкость к токам КЗ заземлителя и, таким образом, его надежность. В заземлителе с упором 6 в зоне только разъемного контакта 2 повышается стойкость к токам К3 только контакта, в заземлителе, упор 6 которого доходит и до заземляющего ножа 1, последний притягивается к упору 6, причем это притяжение пропорционально участку ножа 1, магнитный поток которого взаимодействует с упором 6. Таким образом, изменением длины упора 6 возможно компенсировать электродинамические усилия, выбрасывающие нож 1 иэ контакта 3 с одновременным повышением контактного нажатия в разъем- ном контакте 2. Конструкция такого заэемлителя отличается малой материалоемкостью, особенно цветных металлов, так как упор 6 выполняет функцию также токоведущего элемента и элемента, на котором крепится неподвижный контакт. В нем отсутствует специальные токоведущие проводники, связывающие неподвижный контакт с выводным контактом, цветные металлы имеются .только на контактных переходах "неподвижный контакт — упор" и

"упор — выводной контакт". Заземлитель проще по конструкции, так как в нем отсутствуют сложные устройства для повышения стойкости к токам

КЗ разъемных контактов, предотвращающие выброс заземляющего ножа из неподвижного контакта.

На фиг. 3 и 4 изображен заземлитель, в котором упор 6 в зоне разъемного контакта 2 выполнен в виде пластины, расположенной перпендикулярно плоскости вращения заземляющего ножа 1, а вне контакта 2 — в виде скобы, выполненной также из ферромагнитного материала и охватывающей своими стенками 7 заземляющий нож 1.

Работа этого заземлителя аналогична работе эаземлителя согласно фиг. 1 и 2, однако усилие притяжения ножа 1 к упору 6 значительно больше.

Магнитный поток, замыкаясь по стенкам 7 скобы и упору 6, стремится сократиться и, таким образом, втягивает нож 1 внутрь скобы к упору 6.

Изменением высоты стенок 7 скобы и расстояния между ними возможно получать необходимые усилия, препятствующие выбросу ножа 1 из контакта 3. В таком заэемлителе нет необходимости повышать жесткость заземляющего ножа 1 с целью предотвращения его из гиба и выброса из неподвижного контакта, так как этому препятствуют возникающие усилия втягивания ножа в ферромагнитную скобу.

Выгнутые наружу концы скобы выполняют функцию ловителей заземляющего ножа 1, что позволяет убрать ловители с концов ламелей. и уменьшитьтаким образом расход цветного метал1095259 ла и момент на заземляющем ноже от

1 их массы. Надежность заземлителя с такими ловителями при оперировании в условиях ветра и гололеда значительно больше, так как нож эффектив- 5 но улавливается еще при подходе к неподвижному контакту 3 °

На фиг. 5 и 6 изображен заземлитель, в котором упор 6 является одной стороной уголка, а на другой стороне 8 расположен выводной контакт 5. Этой же стороной 8 к высоко" вольтному оборудованию крепится, таким образом, неподвижный контакт

3 и упор 6. Сохраняя технический эффект известных заземлителей,предлагаемый прост и технологичен. К упо- ру,6 заэемлителя может быть также пристроена скоба аналогично заземлителю согласно фиг. 3 и 4. 20

На фиг. 1-6 изображены заэемлители, на конце заземляющих ножей 1 которых имеется разъемный контакт ламельного типа, а неподвижный контакт

3 выполнен в виде пластины (стержня).2

Технический эффект полностью сохранится, если на конце заземляющих ножей будет контакт в виде пластины (стержня), а неподвижный контакт будет выполнен разъемным, ламельного типа.

Изобретение позволит простым способом (применением только статических элементов) повысить стойкость к токам КЗ разъемного контакта и компенсировать электродинамические усилия, выбрасывающий заземляющий нож из неподвижного контакта и, таким образом, повысить его надежность. При прежних токах КЗ уменьшается нажатие в разъемных контактах и нагрузки на элементы эаземлителя, привода и восоковольтное оборудование. Изобретение позволяет уменьшить материалоемкость заземлителя и резко сократить расход цветных металиов, упростить его конструкцию, улучшить работоспособность при ветре и гололеде, повысить на,дежность.

1095259

1095259

Составитель В.Попова

Редактор Л,Алексеенко Техред И.Асталош Корректор В.Иванова

Заказ 3609/35 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.. Проектная, 4