Рудничная кабельная муфта

Рудничная кабельная муфта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (6l ) Дополнительное к авт. свир-ву (22) Заявлено 29.02.80 (21) 2888777/24-07 с присоединением заявки №

У (23) Приоритет (51)M. Кл.

Н 02 G 15/08

Н 01 Н 9/26

Гееудауетеиаый комнтет

СССР ао делетт яэебветеккй и открытий (53) УДК 621.315 (08&.8) Опубликовано 30.10.81. Бюллетень № 40

Дата опубликования оннсания 30.10.81

А. Г. Ликаренко. Н, М. Духовная, П. П. Мирошкин и А. Л. Обанин (22) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по безопасности труда в горнорудной промышленности (71) Заявитель (54) РУДНИЧНАЯ КАБЕЛЬНАЯ МУФТА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к рудничным кабельным муфтам, эксш.,атируемым в условиях открытых горных работ.

Известно устройство, предотвращающее ошибочные действия обслуживающего персонала с коммутационными аппаратами, основанное на принципе блокирования приводов разъединителей и стационарных.заземляющих ножен с по мощью механических и электромагнитных замков (11.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому являетея рудничная кабельная муфта, предназначенная для соединения силовых гибких кабелей в условиях открытых горных работ, конструктивно состоящая иэ оболочки с крышкой, соединенных шарнирно, и содержащая кабельные вводные устройства и помещенные внутрь ее.онорные изоляторы, на которых закреплены эвкимы для.соединения жил кабеля Щ.

Особенностью эксплуатации указанных муфт является то, что безопасность работ на их токоведущих частях должна обеспечиваться q no мощью коммутационного аппарата, расположенного на питающем конце кабельной линии, а следовательно, и удаленного от места производства. работ на. некоторое расстояние, являю° щееся во многих случаях весьма значительным.

Это, а также то, что рудничное электрооборудование работает в условиях постоянного передвижения фронта горных работ, обуславливает высокую вероятносп, ошибочной подачи напряжения на токоведущие части указанных муфт в момент производства работ на них.

Надежно исключить возможность прикосновения человека к токоведущим частям кабельной муфты, оказавшимся случайно под напряжением, практически можно только применив !

5 в ее конструкции стационарное защитное заземление и выполнив блокировку на механических замках привода этого заземления с крышкой муфты таким же образом, как и в первом случае. Однако эффективность блокировки при

20 этом будет низкая, поскольку, во-первых, weется возможность вскрытия оболочки муфты заземления, во-вторых, при открытом положении крышки оболочки кабельной муфты имеO Il H C A Н И Е <и>877681

ИЗОБРЕТЕНИЯ

8l768 ется возможность снятия защитного заземления с ее токоведущих частей, на которые в лимбой момент может быть ошибочно подано напряжение.

Таким образом, известные устройства, предотвращающие неправильные действия обслуживающего персонала, которые могут быть по принципу действия перенесены в конструкшпо муфт для соединения силовых гибких кабелей в условиях карьеров, имеют недостаток, заключающийся в следующем.

Так как токоведущие части муфты в момент ес вскрытия все же будут под напряжением прн ошибочном подключении кабелей, то при наложении стационарного заземления произойдет короткое замыкание, которое будет трехфазным, поскольку во всех известных конструкциях заземляющих ножей соприкосновение их с губками происходит практически одновременно. Ввиду малой скорости замыкания заземляющих ножей и высокого напряжения на токоведущих частях (6 кВ), металлического короткого замыкания практически не произойдет, так как раныпе возникает дуговое замыкание и произойдет разрушение заземляющих ножей. При таком коротком замыкании срабатывание максимально-токовой защиты маловероятно, так как ток дугового амыкания оказывается резко сниженным против тока металлического короткого замыка30 ния. Применяемые же на открытых горных работах типы защит от замыканий на землю также окажутся неработоспособными, поскольку они основаны на использовании токов и напряжений нулевой последовательности, кото рые в данном случае не возникают.. 35

В связи с отказом указанных защит, электрическая дуга, вызванная наложением стапио. парного заземления на токоведущие части муфты, случайно оказавшиеся под напряжением, практически может существовать внутри ее оболочки длительное время, в результате чего избыточное давление внутри оболочки муфты,ввиду малого ее объема, возрастет до недопустимых по ее механической прочности значений и произойдет разрыв оболочки. 45

Цель изобретения — повышение электробезопасности рудничной муфты.

Поставленная цель, достигается тем, что рудничная кабельная муфта, содержащая шарнирно

50 соединенные крышку и оболочку с кабельны.ми вводами, в которой установлены опорные изоляторы с зажимами для соединения жил кабеля, снабжена установленными в оболочке ножами заземления по числу фаз сети, размещенными на валу ручного привода, сблокированного с крышкой посредством тяги и:закрепленной на валу детали с участком боковой по- церхности цилиндрической формы и отверстия1 4 ми, и губками, электрически соединенными с каждым зажимом,.при этом один из ножей выполнен с увеличенной в сторону соответствующей губки контактной поверхностью, превышающей длину контактных поверхностей остальных ножей на величину, по меньшей мере, равную длине воздушного изоляционного промежутка от этого ножа до губки в разомкнутом положении.

Муфта дополнительно снабжена внутренней сетчатой крышкой с отверстиями для прохода указателя напряжения и тлей, которая одним концом шарнирно соединена с дополнительной крышкой, а другим взаимодействует с одним из отверстий детали прн включенном положении ножей заземления.

При этом муфта снабжена втулкой и приводной рукояткой, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль вала и имеющей выступ, взаимодействующий с лабиринтной щелью ступенчатой формы, выполненной во втулке, надетой на вал и закрепленной на оболочке муфты.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фнг. 1; на фнг. 3 — приводная рукоятка короткозамы-, кателя; на фнг. 4 — втулка с лабиринтной

К» щелью, с которой указанная рукоятка взаимоействует. о

Муфта содержит трн опорных изолятора 1, на которых установлены зажимы 2 для соединения рабочих жил кабеля и электрически соединенные с ними губки 3 и 4 защитного короткозамыкателя с ручным приводом, имеющего заземляющие ножи 5 и 6.

Один из ножей 6 выполнен с увеличенной в сторону губки 4 длиной контактной поверхности, превышающей длину контактных поверхностей у двух других ножей на величину, по меньшей мере, равную длине воздушного изоляционного промежутка от этого ножа до губки в его разомкнутом положении. Для- обеспечения прохождения ножа 6 с удлиненной контактной поверхностью через губку 4 последняя установлена на опорном изоляторе 1 под углом 45 к его оси. Ножи 5 и 6 смонтированы на общем валу 7 привода. Включение и выключение короткозамыкателя осуществляется с помощью приводной рукоятки 8 (фиг.

2), которая надевается на вал 7. Сочленение ее с валом осуществляется посредством имеюп0ахся на нем выступов 9, которые взаимодействуют с рукояткой;8 по имеющейся в ней осевой щели (фиг. 3). Поэтому рукоятка может осуществлять перемещения вдоль оси вала короткозамыкателя без нарушения зацепления с ним.

Приводная рукоятка 8 помещена в закрепленную на оболочке муфты втулку 10 с лаби-

5 ринтной шелью ступенчатой формы (фиг. 3).

Рукоятка 8 имеет выступ 11, который для взаимодействия со втулкой 10 входит в ее лабиринтную щель. Поэтому движения рукоятки

8 при включении или выключении короткозамыкателя зависят от формы указанной лабиринтнои шели.

В конструкции муфты предусмотрены наружная 12 и внутренняя 13 крышки, шарнирно соединенные с оболочкой. Крышка 13 выполнена в виде сетчатого ограждения. Через нее производится проверка наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях муфты, а также осу цествляются осмотры токоведутшьх частей муфты и защитного короткозамыкателя, причем до момента полного открытия оболочки муфты они являются недоступными обслуживающему персоналу.

Механические блокировки электробезопасности конструктивно выполнены следующим образом. К осям 14 и 15 соответственно наружной к внутренней крышке оболочки муфты при помощи рычагов 16 и 17 прикреплены тяги 18 и 19 с шарнирным соединением, которые перемещаются по направляющей 20, установленной на боковой стенке оболочки муфты. На валу 7 ножей напротив концов тяг 18 и 19 и плоскости, перпендикулярной осям обеих крышек, к валу короткозамыкателя присоединены деталь с участком боковой . поверхности цилиндрической формы, образованная двумя секторными пластинами 21, к торцам которых приварена третья пластина 22, содержащая отверстия 23-25. Для прохода переносного указателя напряжения к токоведущим частям сетчатая крышка 13 имеет напротив них специальные отверстия 26. Для исключения возможности касания указателем напряжения заземленных токоведущих частей указанные отверстия,выполнень| в пластине из изоляционного материала 27, которая имеется на сетчатой крышке 13. Для црикосновения указателя напряжения к токоведущим частям на них имеется специальная защищенная пластина 28.

Устройство работает следующим образом.

Открывается наружная крышка 12 оболочки муфты, при этом тяга 18 входит s отверстие 23 пластины 22. В таком положении блокируется вал 7 ножей защитного короткозамыкателя. При этом невозможно осуществить наложение ножей 6 и 5. При разомкнутых же ножах 5 и 6 блокируется внутренняя сетчатая крышка 13 оболочки муфты в закрытом положении, так как тяга 19 упирается в пластину 22.

При открытой наружной крышке 12 оболочки муфты производится проверка отсутствия напряжения на токоведуших частях муфты с.

877681

5 0

25

55

Зо

40 ломошью переносного указателя напряжения через отверстия 26 в сетчатой крышке 13.

При этом указателем напряжения касаются пластины 28, имеющиеся на токоведуших частях каждой из фаз. Затем наружная крышка

12 закрывается, тяга 18 выходит из отверстия

23 пластины 22 и, тем самым, снимается действие указанных выше блокировок.

После этого производится включение короткозамыкателя IlpH помощи схемной приводной рукоятки 8, которая надевается на вал 7 ко- роткозамыкателя. При этом выступ 11 рукоятки 8 входит в лабиринтную щель втулки

10. При включении рукоятки 8 она своим выступом 11 упирается в первую ступеньку шели во втулке 10 и останавливается. Эта фикII сированная остановка рукоятки соответствует замыканию ножа 6 короткозамыкателя с его губкой 4. Два других ножа 5 короткозамыкателя в это время разомкнуты и находятся на таком расстоянии от губок 3, при котором невозможен электрический пробой воздушного изоляционного промежутка между ними. Включение только одного ножа короткозамыкателя с увеличенной контактной поверхностью вызывает в сети однофазное замыкание на землю, если муфта случайно оказывается под напряжением в результате ошибочных действий обслуживающего персонала. Поскольку для включения остальных ножей 5 короткозамыкателя его приводную рукоятку необходимо обязательно перемещать вдоль вала короткозамыкателя в новое положение, то замыкание указанных ножей практически возможно только через время, равное не менее 1 с.

В результате они замыкаются уже при обес-. точенной кабельной муфте, так как указанного времени гарантировано достаточно для срабатывания электрических защит на питающем конце кабельной линии и. ее.отключения от сети.

После включения короткозамыкателя отверстия 24 и 25 на пластине 22, закрепленной на его валу 7, располагаются напротив концов тяг 19 и 18. Это позволяет открыть крышки 12 и 13 муфты и получить доступ к ее токоведушим частям. Тяги 18 и 19 входят в соответствующие отверстия 25 и 24 пластины, закрепленной на валу короткозамыкателя и блокируют его в таком положении.

Поэтому при открытых крышках 12 и 13 включение короткозамыкателя оказывается невозможным.

Поскольку при горных работах применяется изолированная нейтраль трансформатора, а ток замыкания одной фазы сети на землю не превышает 18 А, то наложение зашитного короткозамыкателя первоначально только на одну

877681 из фаз сети практически будет проходить без искрообразования. Поэтому в предлагаемом устройстве не предьявляются высокие требования к коммутационной способности защитного короткозамыкателя, что обеспечивает высокую эффективность блокировок электробеэопасности.

Формула изобретения

1. Рудничная кабельная муфта, содержащая шарнирно соединенные крышку и оболочку с

" кабельными вводами, в которой установЛены опорные изоляторы с зажимами для соедине. ния жил кабеля, отличающаяся тем, что, с целью повьппения электробезопасности, она снабжена установленными в оболочke ножами заземления по числе фаз сети, размещенными на валу ручного привода, сблокированного с крышкой посредством тяги и закрепленной на валу детали с участком боковой поверхности цилиндрической формы и отверстиями, и губками, электрически соединенными с каждым зажимом, при этом один из ножей выполнен с увеличенной в сторону соответствующей губки .контактной поверхностыо, превышающей длину контактных поверхностей. остальных ножей на величину, по меньшей мере, равную длине воздушного изоляционного промежутка от этого ножа до пу ти в разомкнутом положении, 2. Муфта. по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она дополнительно снабжена внутренней сетчатой крышкой, с отверстиями для прохода указателя напряжения и тягой, о которая одним концом шарнирно соединена с дополнительной крышкой, а другим взаимодействует с одним из отверстий детали при включенном положении ножей ааземления.

3. Муфта по аа. 1 и 2, о т л и ч а юts щ а я с я тем, что она снабжена втулкой и приводной рукояткой, установленной с возможностью осевогб перемещения вдоль вала и имеющей выступ, взаимодействующий с лабириптной щелью ступенчатой формы, выполненной во втулке, надетой на вал и закрепленной на оболочке муфты, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

f. Авторское свидетельство СССР Р 584348, кл. Н 01 Н 9/22, 1976.

2. Дубинский Н. М. Электроснабжение передвижного оборудования при открытой добыче г тля. М., "Недра", 1974, с. 90-91.

877681

Составитель Н. Борисова

Техред . Бабинец Корректор M Лемчик Редактор В. Пилипенко

Подписное

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

Заказ 9631/80 Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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