Трехполюсный предохранитель-разъединитель

Трехполюсный предохранитель-разъединитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 ющ 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.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 Н 01 H 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3585266/24-07 (22) 29.04.83 (46) 30.07.84. Бюл. № 28 (72) И.У. Никоненко и Н.А. Зотова (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт производственного объединения "Уралэлектротяжмаш им. В.И. Ленина (53) 621.316.524(088.8) (56) 1. Патент США - 3267235, кл. 337-178, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 915121; кл. Н 01 Н 85/50, 1981. (54)(57) ТРЕХПОЛЮСНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬРАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное устройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и

Л0„„ 1105952 А неподвижной частей, о т л и ч а юшийся 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, выполненным в виде стержня со свободно установленной на нем втулкой и регулируемым по длине стержня и размеЯенным на его свободном конце упором, в виде е гайки, причем плечи Г-образного рычага расположены в разных плоскостях.

11059

Изобретение относится к электротехнике, к высоковольтным коммута,ционным аппаратам, предназначенным

Л для защиты понижающих силовых трансформаторов напряжением 35-110 кВ, и касается конструкции предохранителейразъединителей.

Известен высоковольтный предохранитель-разъединитепь,содержащий патрон с плавкой вставкой, один конец кото- 1О рого шарнирно закреплен на опорном изоляторе, разъемное контактное устройство с подвижным и неподвижным о контактными элементами, которое закреплено на другом конце патрона, за- 15 мок для удержания контактного устрой ства во включенном положении, открываемый бойком, который связан с отключающей пружиной. Этот предохранитель не нуждается в дополнительной 20 установке-разъединителя, так как его функции выполняет непосредственно патрон. Патрон состоит иэ газогенерирующей трубки, в которой находится плавкая вставка и отключающая пру»снна25 с бойком. При сгорании плавкой вставки отключающая пружина начинает растягивать дугу и своим 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, создавая видимый разрыв электрической цепи по типу разъединителя. При ра35 боте такого предохранителя в режиме разъединителя необходимо привести в действие с помощью оперативной штанги удерживающий замок. Патрон, отки40 дываясь, гасит ток, например, ненагруженного трансформатора, при этом плавкая вставка в патроне остается целой и пригодной для дальнейшей работы 11.

Однако в известном предохранителе выхлоп ионизированных горячих газов и продуктов горения дуги произ. водится вниз, что небезопасно для обслуживающего персонала. Для исключения несчастных случаев зона аыхло50 па предохранителя ограждается металлической сеткой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пре-SS дохранитель"разъединитель, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное уст52 э ройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и неподвижной частей. Размещение замка в узле шарнирного устройства на нижнем изоляторе позволяет выполнить конструкцию предохранителя-разъединителя с выхлопом газов вверх, что делает ненужной установку ограждений и повьппает 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-разъединителей. 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 устройствам релейной защиты от неполнофазных режимов. Однако это значи= тельно усложняет схемы и их обслуживание, а также удорожает стоимость подстанций (станций).

Цель изобретения " расширение функциональных воэможностей предохранителя разъединителя. !

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 двуплечим подпружиненным Г-образным рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие с подвижной частью шарнирного устройства, а друз 11059

roe — 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, причем плечи Г-образного рычага расположены в разных плоскостях.

На фиг.1 представлен трехполюсный предохранитель-разъединитель во включенном положении; на фиг.2 — то же, вид сбоку с частичным вырывом патрона; на фиг.3 — шарнирное устройство закрепления патрона, вид сбоку (без стенок подвижной и неподвижной частей) во включенном положении; на

15 фиг.4 — то же, в начальный момент отключения тока короткого замыкания; на фиг.5 — то же, в отключенном положении; на фиг.6 — шарнирное устройство, вид спереди (со снятым патроном)„ в отключенном положении; на фиг.7— то же, вид сбоку (без стенок подвижной и неподвижной частей) одного из полюсов, в котором произошло механическое разрушение плавкой вставки.

Трехполюсный предохранитель-разъединитель (фиг.1 и 2) состоит из трех полюсов 1, установленных на общей раме 2.Каждый полюс содержит основание

3 с установленными на нем опорными изоляторами 4, патрон 5, шарнирное устройство,6, контактное разъемное устройство 7, кожух 8, выводные кон-. такты 9 и буфер 10.

Шарнирнь|е устройства полюсов соединены между собой валом 1l. Шарнирное устройство 6 каждого йолюса (фиг.3) закреплено на нижнем изоляторе 4 и состоит из неподвижной 12 и подвижной

13 частей. На подвижной части расположены держатель 14 патрона 5, кронш40 тейн 15, контактная система 16, соединенная с неподвижной частью гибким проводом (на фиг.3 не показан), и подпружиненная защелка 17 замка,удер45 живающая патрон 5 во включенном положении. Подвижная часть 13 вращается вокруг оси 18.

Неподвижная часть 12 шарнирного устройства представляет собой П-об- 50 разный корпус, внутри которого расположен Г-образный рычаг 19 с пружи-" ной 20, установленный на валу 11, вращающемся в боковых стенках корпуса. Изоляция междуфазного напряже- 55 ния полюсов 1 осуществляется изоляционными вставками 21 (фиг.1), которые соединяются с металлическими

52 4 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 откидывания патрона 5 после срабатывания замка, и буфер 10.

Горизонтальное плечо 27 Г-образного рычага выполнено 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 3 1. 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 зашелку 17 от зацепления со стопорным валиком 22. Освобожден- ная подвижная часть 13 шарнирного устройства вместе с патроном 5 под действием пружины 26 начинает откидываться (фиг.4), создавая видимый

110595 разрыв в контактном разъемном устройстве 7, При подходе патрона к полностью откинутому положению (фиг.5 и 6) кронштейн 15 подвижной части шарнирного устройства ударяет по 5 вертикальному плечу 29 и вся кинетическая энергия гасится буфером 10 посредством выступающего стержня 30.

Оставшиеся во включенном положении два полюса предохранителя, через ко- 10 торые протекает ток нагрузки силового трансформатора, работают следующим образом.

При ударе подвижных частей полюса, отключающего ток короткого замыкания 15 или ток перегрузки, посредством кронштейна 15 по рычагу 29 (фиг. 3 и 7) этого же полюса сила удара одновременно прикладывается к плечам 27

Г-образного рычага оставшихся вклю- 20 ченными 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 дейст- 25 вием силы плечи 27 двух рассматриваемых полюсов (фиг.7) начинают воздействовать на упор 33 в направлении движения стержня 28.

Так как боек 28 жестко связаи с З0 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 выполнить оперативное отключение в режиме разъедини" теля, то оператор приводит в действие защелки 17 всех полюсов путем нажатия вниз на плечо 40 рычага 38 45 оперативной штангой. При этом плечи

41, жестко закрепленные на валу 39, выводят из зацепления защелку 17 всех полюсов и их патроны откидываются, создавая видимый разрыв по типу разъединителя.

Снятие патрона 5 из держателя 14 и его установка в него производится при помощи оперативной штанги за нижнее ушко 37.

Установка патрона 5, заряженного плавкой вставкой (боек 28 выступает

1иэ патрона как показано на фиг.3), 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.3) 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 стопорный 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.

27 рычага 19 касается упора 33.

Соприкосновение плеча 27 и блока

28 производится при помощи регулируемого 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 потребителей, позволяет повысить надежность энергоснабжения, 1 расширить область применения предохранителей-разъединителей, упростить, а значит и удешевить схемы энергоснабжения.

1105952 05952

1105952

1105952

1105952 (Риг. 7

Тираж 683 Подписное а СССР

ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. б. . 4/5

Заказ 5606/41

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, Составитель Б. Строганов

Корректор В. Гирняк

Редактор . ар

Т. П фемова Техред Л.Коцюбняк