Контактный нож аппарата высокого напряжения

Контактный нож аппарата высокого напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конструкции главных контактных ножей-разъединителей и контактных ножей-заземлителей (как пристроенных к разъединителям, так и отдельно стоящих).

Известен контактный нож разъединителя, содержащий поворотный контактный нож, выполненный в виде токоведущего ножа с консольно закрепленными на нем ламелями, и неподвижный контактный нож с приемным контактом, который при включении врубается (входит) в указанные ламели (Руководство по эксплуатации ИВЕЖ.674213.107 РЭ «Разъединители типов РГ-35/3150УХЛ1 и РГП-35/3150УХЛ1», ЗАО «ЗЭТО», 2005 г., рис А.6, Б3, Б4).

Над приемным контактом укреплен защитный кожух от гололеда, выполненный из металлического листа. Над ламельным контактом также установлен кожух от гололеда, выполненный из металлического листа, который во включенном положении располагается над кожухом приемного контакта. Защита от гололеда осуществляется непосредственным закрытием кожухами приемного и ламельного контактов, поэтому площадь кожухов получается весьма значительной, т.к. зависит от числа ламелей (номинального тока разъединителя). Расстояние между соседними кожухами должно быть не менее двух толщин корки льда для беспрепятственного вхождения кожухов, так как сколоть лед с такой большой площади невозможно, если это расстояние будет меньше.

Недостатками такого контактного ножа являются большие размеры кожухов, их значительная материалоемкость и сложность в изготовлении и креплении к контактным ножам. Большие габариты кожухов уменьшают фактическую электрическую прочность разъединителя, приводят к значительному оседанию на них не только гололеда, но и снега. Увеличиваются усилия при оперировании и ветровые нагрузки.

Известен также контактный нож заземлителя (а.с. СССР №974439, Н01Н / 31/00, 1981), содержащий токоведущий контактный нож с ламелями на конце, установленными с зазором относительно друг друга, приемный контакт и упругий противогололедный кожух, закрывающий зазор между ламелями в отключенном состоянии и выполненный с возможностью прогиба в указанный зазор при включении в указанный приемный контакт заземлителя.

Недостатком контактного ножа этого заземлителя является то, что кожух хорошо защищает от гололеда только контактные поверхности верхних ламелей, а на нижних ламелях лед может отлагаться на торце и на боковых поверхностях ламелей, так как они не защищены от образования льда. Для удовлетворительной работы заземлителя при сильном ветре необходимо выполнять кожух более жестким, что приводит к уменьшению его гибкости. При этом при включении из-за большой парусности кожуха может возникнуть опасность попадания кожуха в контактные поверхности приемного контакта и ламелей, что может привести к аварии. Кроме того, на кожухе вследствие большой его поверхности отлагается большая масса льда. До момента включения контактного ножа-заземлителя (до момента сброса льда) эта дополнительная масса льда на конце контактного ножа приводит к увеличению нагрузки на привод. Все это в совокупности приводит к снижению надежности аппарата.

Задачей настоящего изобретения является создание контактного ножа аппарата высокого напряжения (разъединителя, заземлителя), надежно работающего при гололеде.

Решение этой задачи достигается тем, что в известном контактном ноже аппарата высокого напряжения, содержащем токоведущий нож с ламелями, консольно закрепленными на токоведущем ноже и образующими разъемную часть, причем каждая из ламелей имеет электрическую контактную поверхность, приемный контакт и противогололедный кожух, согласно изобретению, противогололедный кожух выполнен в виде оболочки, установленной на разъемной части ламелей, причем в оболочке, по меньшей мере, над указанной электрической контактной поверхностью ламелей выполнен сквозной вырез. Оболочка выполняется из материала с низкой адгезией ко льду, а также из термоусаживаемого материала с низкой адгезией ко льду. Оболочка может быть выполнена со сквозными отверстиями внутри оболочки, расположенными вдоль продольной оси ламелей, а также может быть выполнена из материала ячеистой структуры.

На фиг.1 изображен контактный нож аппарата высокого напряжения, общий вид, на фиг.2 - сечение А-А по месту контактирования ножей, на фиг.3 - сечение Б-Б ламели с оболочкой со сквозными отверстиями; на фиг.4 - сечение Б-Б ламели с оболочкой ячеистой структуры.

Контактный нож аппарата высокого напряжения (разъединителя, заземлителя) содержит токоведущий нож 1 с консольно закрепленными на его конце ламелями 2. На втором токоведущем ноже 3 в разъединителе имеется приемный контакт 4 (в заземлителе функцию токоведущего ножа 3 выполняет токоведущий кронштейн). На разъемной части каждой ламели 2 имеется электрическая контактная поверхность 5, которая при включении токоведущего ножа 1 контактирует с приемным контактом 4. Приемный контакт 4 защищен кожухом традиционной конструкции (на фиг.1 не показан), так как его защита легче и эффективнее. На разъемной части ламелей 2 установлен противогололедный кожух в виде оболочки 6, причем в оболочке 6, по меньшей мере, над электрической контактной поверхностью 5 каждой ламели 2 выполнен сквозной вырез 7.

Ламели 2 и соответственно оболочки 6 могут быть разного сечения: круглого (цилиндрического), прямоугольного, каплевидного и т.д. Наиболее простой по конструкции может быть оболочка 6 ламели 2 круглого сечения, выполненная в виде втулки со сквозным вырезом в месте электрической контактной поверхности 5. Оболочка 6 выполняется из материалов с низкой адгезией ко льду. Такими материалами могут быть разного рода фторопластовые композиции, кремнийорганические резины, фторполимерные композиции и другие, т.е. материалы, которые обладают высокой водоотталкивающей способностью (несмачиваемостью), когда на материале формируются только отдельные капли воды с небольшой разницей в диаметре. Крепление оболочки 6 к ламели 2 может производиться традиционными способами: посадкой внатяг, при помощи штифтов, заклепок, в том числе пластмассовых, винтов, хомутов, клея и т.д. Крепление оболочки 6 из термоусаживаемого материала, например, из фторполимерной композиции осуществляется нагреванием ламели 2 и оболочки 6 до температуры примерно 200°С, благодаря чему производится термоусадка оболочки 6 на поверхность ламели 2 (из-за уменьшения внутреннего размера оболочки 6, оболочка 6 с натягом охватывает ламель 2).

Кроме того, оболочка 6 может быть получена напылением определенного слоя антиадгезионного материала, например, содержащего фторопласт, а также нанесением соответствующих антиадгезионных покрытий в жидком виде с отвердителем. Толщина оболочки 6 может быть от долей миллиметра по фиг.2 до нескольких миллиметров по фиг.3 и 4, причем толщина может быть переменной по периметру ламели 2. Длина оболочки 6 выбирается с таким расчетом, чтобы на электрической контактной поверхности 5 каждой ламели 2 не отлагался лед.

Контактные ножи аппарата высокого напряжения работают следующим образом. В нормальном режиме, без гололеда, приемный контакт 4 токоведущего ножа 3 входит в ламели 2 токоведущего ножа 1, при этом электрическая контактная поверхность 5 каждой ламели 2 беспрепятственно контактирует с приемным контактом 4, так как в месте контакта в оболочке 6 имеется сквозной вырез 7, обеспечивая беспрепятственное протекание электрического тока по контактным ножам 1 и 3. При неблагоприятных климатических условиях, когда образуется гололед, на всех наружных поверхностях аппарата, в том числе на контактных ножах 1 и 3, оболочках 6 отлагается лед. При включении контактных ножей лед с оболочек 6 легко скалывается, так как сцепление льда с материалом оболочки 6 с низкой адгезией ко льду очень слабое. Образующийся лед на контактной электрической поверхности 5 ламели 2 также легко скалывается, так как ширина этой поверхности небольшая, она обычно смазывается смазкой и поэтому здесь сцепление льда с ламелью 2 очень слабое. Таким образом, включение токоведущего ножа 1 происходит практически по чистой контактной поверхности 5. При выполнении оболочки 6 со сквозными отверстиями 8 внутри оболочки 6, расположенными вдоль продольной оси ламелей, лед с оболочки 6 сваливается еще легче, так как он вместе с материалом оболочки 6 дополнительно прогибается и испытывает напряжение изгиба.

Известно, что лед разрушается легче, когда он испытывает механическое напряжение изгиба. При этом в случае контактного ножа разъединителя, когда по ламелям протекает номинальный ток, сквозные отверстия 8 в оболочках 6 способствуют улучшению охлаждения ламелей 2 в связи с улучшением циркуляции воздуха.

При выполнении оболочки 6 ячеистой структуры 9 лед сваливается еще легче, так как оболочка 6 легко прогибается во всех направлениях, и лед испытывает напряжение изгиба в совокупности с минимальным сцеплением льда с материалом оболочки 6.

Предлагаемый противогололедный кожух эффективно защищает от гололеда все ламели контактного ножа, усилия скола корки льда незначительные. Кожух прост по конструкции, так как содержит минимальное количество деталей. Масса кожуха минимальна, так как толщина его может быть незначительной при малой плотности материала.

На ЗАО «ЗЭТО» были проведены испытания контактных ножей разъединителя и заземлителя 220 кВ при толщине корки льда не менее 20 мм, которые показали хорошие результаты.

1. Контактный нож аппарата высокого напряжения, содержащий токоведущий нож с ламелями, консольно закрепленными на токоведущем ноже и образующими разъемную часть, причем каждая из ламелей имеет электрическую контактную поверхность, приемный контакт и противогололедный кожух, отличающийся тем, что противогололедный кожух выполнен в виде оболочки, установленной на разъемной части ламелей, причем в оболочке, по меньшей мере, над указанной электрической контактной поверхностью выполнен сквозной вырез.

2. Контактный нож по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена из материала с низкой адгезией ко льду.

3. Контактный нож по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена из термоусаживаемого материала с низкой адгезией ко льду.

4. Контактный нож по п.2 или 3, отличающийся тем, что оболочка выполнена со сквозными отверстиями внутри оболочки, расположенными вдоль продольной оси ламелей.

5. Контактный нож по п.2 или 3, отличающийся тем, что оболочка выполнена ячеистой структуры.