ВЫКАТНОЙ ЭЛЕМЕНТ КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к выкатным элементам комплектных распределительных устройств, предназначенным для коммутации энергии трехфазного переменного тока при номинальном напряжении 35 кВ промышленной частоты 50 или 60 Гц на трансформаторных подстанциях и распределительных пунктах.
Известен выкатной элемент комплектного распределительного устройства (патент UA №392, Н02В 13/00, дата публикации 30.08.1999 г.), включающий тележку со смонтированным на ней вертикальным каркасом и верхние разъединительные контакты главной цепи, закрепленные посредством опорных изоляторов на вертикальном каркасе в его верхней части. Тележка содержит коробчатую подставку, на которой закреплено коммутационное устройство, выполненное в виде высоковольтного вакуумного выключателя, верхние контакты которого посредством шин соединены с верхними разъединительными контактами главной цепи, а нижние образуют нижние разъединительные контакты главной цепи. На коробчатой подставке могут крепиться также высоковольтные выключатели иного типа. Выкатной элемент содержит механизм для перемещения относительно соответствующего отсека комплектного распределительного устройства, выполненный с возможностью фиксирования выкатного элемента в рабочем положении посредством механизма, связанного посредством тяги с приводом коммутационного модуля.
Недостатками известного технического решения являются:
- ограниченная область применения, обусловленная конструктивным исполнением вертикального каркаса и тележки, которые не позволяют использовать на выкатном элементе более одного коммутационного устройства;
- сравнительно сложная конструкция и большая материалоемкость, обусловленные наличием коробчатой подставки для крепления коммутационного устройства;
- сравнительно высокая трудоемкость монтажа и демонтажа коммутационного устройства, обусловленная сложной конструкцией его крепления на тележке.
Известен выкатной элемент комплектного распределительного устройства (патент UA №75175, Н02В 33/00, дата публикации 15.03.2006 г.), включающий тележку со смонтированным на ней вертикальным каркасом и верхние и нижние разъединительные контакты главной цепи. Вертикальный каркас выполнен с возможностью крепления коммутационных устройств, расположенных один под другим с возможностью соединения между собой. Верхние и нижние разъединительные контакты главной цепи закреплены посредством опорных изоляторов, соответственно, на вертикальном каркасе в его верхней части и на тележке и выполнены с возможностью соединения, соответственно, с верхним и нижним коммутационными устройствами. Последние выполнены в виде высоковольтного вакуумного выключателя и высоковольтного контактора и посредством кронштейнов закреплены на вертикальном каркасе. Контакты высоковольтного вакуумного выключателя посредством шин соединены с верхними разъединительными контактами главной цепи и с верхними контактами высоковольтного контактора, а нижние контакты последнего посредством шин соединены с нижними разъединительными контактами главной цепи. Последние посредством жестких кабелей соединены с ограничителями перенапряжения. Выкатной элемент содержит механизм для перемещения относительно соответствующего отсека комплектного распределительного устройства, выполненный с возможностью фиксирования выкатного элемента в рабочем и контрольном положениях, механизм блокирования включения высоковольтного вакуумного выключателя при промежуточном положении выкатного элемента, блокирования перемещения выкатного элемента из рабочего положения в контрольное и из контрольного в рабочее при включенном высоковольтном вакуумном выключателе. На тележке выкатного элемента закреплены кронштейны для взаимодействия со шторным механизмом, расположенным внутри упомянутого отсека. Иное конструктивное исполнение вертикального каркаса позволяет несколько упростить конструкцию выкатного элемента и снизить его материалоемкость по сравнению с ранее рассмотренным техническим решением.
Недостатком известного выкатного элемента является ограниченная область его применения, обусловленная конструктивным исполнением вертикального каркаса, которое не позволяет использовать сменные модульные коммутационные устройства с разным функциональным назначением каждого из них.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования известной конструкции выкатного элемента, в котором за счет иного выполнения вертикального каркаса достигается расширение области применения при одновременном повышении удобства обслуживания коммутационного оборудования.
Поставленная задача решается тем, в выкатном элементе комплектного распределительного устройства, включающем тележку со смонтированным на ней вертикальным каркасом и верхние и нижние разъединительные контакты главной цепи, закрепленные посредством опорных изоляторов соответственно в верхней части вертикального каркаса и на тележке, при этом вертикальный каркас содержит установочные элементы для крепления коммутационных устройств, выполненных с возможностью соединения между собой, а упомянутые верхние и нижние разъединительные контакты выполнены с возможностью соединения с соответствующими коммутационными устройствами, согласно полезной модели установочные элементы выполнены с возможностью крепления сменных модульных коммутационных устройств различного функционального назначения каждого из них.
Целесообразно, чтобы установочные элементы для крепления одного из сменных модульных коммутационных устройств были выполнены в виде по меньшей мере трех отверстий, расположенных горизонтально в один ряд на боковых стенках вертикального каркаса, а установочные элементы для крепления второго сменного модульного коммутационного устройства были выполнены в виде по меньшей мере двух отверстий, расположенных вертикально в один ряд на боковых стенках вертикального каркаса, при этом упомянутые отверстия были выполнены с возможностью совмещения с соответствующими установочными отверстиями на сменных модульных коммутационных устройствах для их закрепления на вертикальном каркасе посредством, например, болтовых соединений.
Целесообразно, чтобы в качестве сменных модульных коммутационных устройств использовались высоковольтный вакуумный выключатель или шинная вставка верхняя и высоковольтный контактор или шинная вставка нижняя.
Целесообразно, чтобы выкатной элемент содержал кронштейны для взаимодействия со шторным механизмом, расположенным внутри соответствующего отсека комплектного распределительного устройства, механизм для перемещения относительно упомянутого отсека, выполненный с возможностью фиксирования выкатного элемента в рабочем и контрольном положениях и механизм блокирования включения высоковольтного вакуумного выключателя при промежуточном положении выкатного элемента и блокирования перемещения выкатного элемента из рабочего положения в контрольное и из контрольного в рабочее при включенном высоковольтном вакуумном выключателе.
Выполнение вертикального каркаса с элементами для крепления сменных модульных коммутационных устройств с разным функциональным назначением каждого из них позволяет более полно учесть особенности эксплуатации комплектных распределительных устройствах различного конструктивного исполнения и за счет этого существенно расширить область применения выкатного элемента. На достижение этой же задачи направлены предлагаемые технические решения по усовершенствованию конструкции элементов для крепления сменных модульных коммутационных устройств, а также составу упомянутых модулей и конструкции выкатного элемента в целом. Совокупность указанных усовершенствований позволяет создать унифицированную конструкцию выкатного элемента со сменными модульными коммутационными устройствами различного функционального назначения.
Конструктивное исполнение полезной модели иллюстрируется на примере выкатного элемента, предназначенного для модернизации комплектного распределительного устройства КРУ2-10(6). Выкатной элемент разработан ООО "АВМ АМПЕР", г.Кременчуг, Украина.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется представленными фигурами чертежей: на фиг.1 - общий вид, вид спереди; на фиг.2 - общий вид, вид сбоку; на фиг.3 - модуль высоковольтного контактора; на фиг.4 - модуль шинной вставки нижний; на фиг.5 - модуль высоковольтного вакуумного выключателя; на фиг.6 - модуль шинной вставки верхний; на фиг.7 - общий вид с модулями высоковольтного вакуумного выключателя и шинной вставки нижней, вид сбоку.
Выкатной элемент включает (фиг.1, 2) тележку 1 со смонтированным на ней вертикальным каркасом 2, верхние 3 и нижние 4 разъединительные контакты главной цепи. Тележка 1 и вертикальный каркас 2 выполнены из профильного и листового металла.
Тележка 1 состоит из рамы (не обозначена), смонтированной на четырех колесах 5, закрепленных посредством подшипников (не показаны) на осях 6. На раме тележки 1 посредством болтовых соединений 7 закреплены кронштейны 8, а посредством болтовых соединений 9 - опорные изоляторы 10. Нижние разъединительные контакты 4 главной цепи посредством шин 11 соединены с опорными изоляторами 10, а посредством гибкого кабеля 12 - с ограничителями перенапряжения 13. Кроме этого, на кронштейнах 8 выполнены упоры 14 для взаимодействия с рычажным механизмом перемещения защитных шторок, расположенным внутри отсека комплектного распределительного устройства (не показаны).
Вертикальный каркас 2 состоит из двух стоек 15, выполненных из уголкового профиля, на которых закреплены нижний 16 и верхний 17 фасадные листы. Для обеспечения жесткости упомянутого каркаса верхние концы стоек 15 соединены между собой посредством уголка 18. Верхние разъединительные контакты главной цепи 3 посредством шин 19 закреплены на верхних опорных изоляторах 20, закрепленных на кронштейнах 21, расположенных под уголком 18. На боковых сторонах стоек 15 выполнены установочные отверстия 22 и 23 для крепления один под другим сменных коммутационных модулей. Три отверстия 22 предназначены для крепления сменных верхних коммутационных модулей и расположены горизонтально в один ряд. Два отверстия 23 предназначены для крепления сменных нижних коммутационных модулей и расположены вертикально в один ряд. На фасадной стороне стоек 15 закреплены ручки 24 для перемещения выкатного элемента вне отсека комплектного распределительного устройства. Между стойками 15 за нижним фасадным листом 16 смонтирован механизм для перемещения выкатного элемента внутри отсека комплектного распределительного устройства, выполненный в виде червячно-винтовой передачи с ручным приводом посредством съемной рукоятки (не показаны). Съемная рукоятка выполнена с возможностью взаимодействия с упомянутой передачей через отверстие 25, расположенное в правой части нижнего фасадного листа 16. Перемещение выкатного элемента внутри отсека комплектного распределительного устройства и его фиксирование в рабочем и контрольном положениях осуществляется посредством рычагов 26 и закрепленных на них роликов (не обозначены). Рычаги 26 закреплены на червячно-винтовой передаче с внешней стороны стоек 15 и выполнены с возможностью взаимодействия закрепленных на них роликов с ответными частями на стенках упомянутого отсека (не показаны). Центральная часть нижнего фасадного листа 16 выполнена со съемной крышкой 27, а в ее левой части расположен счетчик 28 циклов модуля высоковольтного контактора. На верхнем фасадном листе 17 расположено смотровое окно 29 и жгут кабелей 30 цепей управления сменными верхними и нижними коммутационными модулями.
Сменные модульные коммутационные устройства поставляются в комплекте с выкатным элементом и выполнены (фиг.3-6) в виде высоковольтного контактора 31 или шинной вставки нижней 32 и/или высоковольтного вакуумного выключателя 33 или шинной вставки верхней 34. Шинные вставки нижние 32 выполнены с опорными изоляторами 35. Шинные вставки верхние 34 выполнены в корпусе высоковольтного вакуумного выключателя 33, в котором вместо подвижных 36 и неподвижных 37 контактов смонтированы шины 38.
Упомянутые модули выполнены с унифицированными кронштейнами 39-41, которые содержат отверстия 42 и 43 для крепления посредством болтовых соединений (не обозначены) соответственно в установочных отверстиях 22 и 23 на стойках 15 вертикального каркаса 2. Кронштейн 39 выполнен для крепления модуля высоковольтного контактора 31, кронштейн 40 - модуля шинной вставки нижней 32 и кронштейн 41 - модулей высоковольтного вакуумного выключателя 33 и шинной вставки верхней 34. Кроме этого сменные коммутационные модули 31, 33 и 34 содержат унифицированные входные 44, 45 и выходные 46 шины для соединения с верхними 3 и нижними 4 разъединительными контактами главной цепи и между собой. Входная шина 44 закреплена на входных контактах 47 модуля высоковольтного контактора 31 и может быть соединена с выходными контактами 48 модулей высоковольтного вакуумного выключателя 33 и шинной вставки верхней 34. Выходная шина 46, закреплена на выходных контактах 49 модуля высоковольтного контактора 31 и может быть соединена с верхними 3 разъединительными контактами главной цепи. Входная шина 45 выполнена для соединения входных контактов 50 модулей высоковольтного вакуумного выключателя 33 и шинной вставки верхней 34.
В зависимости от назначения выкатного элемента сменные модульные коммутационные устройства 31-34 могут монтироваться один под другим на вертикальном каркасе 2 в следующих сочетаниях:
- на ярусе I - модуль высоковольтного вакуумного выключателя 33, на ярусе II - модуль шинной вставки нижней 32;
- на ярусе I - модуль высоковольтного вакуумного выключателя 33, на ярусе II - модуль высоковольтного контактора 31;
- на ярусе I - модуль шинной вставки верхней 34, на ярусе II - модуль высоковольтного контактора 31;
- на ярусе I - модуль шинной вставки верхней 34, на ярусе II - модуль шинной вставки нижней 32.
На фиг.7 приведен пример исполнения выкатного элемента со сменными коммутационными модулями в составе модуля высоковольтного вакуумного выключателя 33 и шинной вставки нижней 32. Первый модуль 33, предварительно смонтированный на кронштейне 41, расположен между стоек 15 и закреплен в отверстиях 22 посредством болтовых соединений (не показаны), а второй модуль 32 аналогично закреплен в отверстиях 23. Модуль высоковольтного вакуумного выключателя 33 соединен с верхними 3 и нижними 4 разъединительными контактами главной цепи посредством, соответственно, входных шин 45 и шинных вставок нижних 32.
Выкатной элемент содержит механизм блокирования, который обеспечивает:
- блокирование, не допускающее перемещение выкатного элемента из рабочего положения в контрольное и из контрольного в рабочее при включенном модуле высоковольтного вакуумного выключателя 33;
- блокирование, не допускающее включение модуля высоковольтного вакуумного выключателя 33 при промежуточном (между рабочим и контрольным) положении выкатного элемента.
Упомянутый механизм блокирования состоит из щеколды 51, жестко соединенной с ручкой блокиратора 52 на кулисном механизме 53, который посредством тяги 54 и кронштейна 55 шарнирно соединен с соответствующим механизмом 56, расположенным в модуле высоковольтного вакуумного выключателя 33. Кроме этого, на одной из стоек 15 закреплен скользящий контакт 57 для заземления выкатного элемента при его перемещении внутри отсека выкатного элемента, а на нижнем 16 фасадном листе размещена табличка 58 с пояснением для управления механизмом перемещения выкатного элемента.
Работа заявляемого выкатного элемента осуществляется следующим образом.
С учетом назначения выкатного элемента на нем предварительно монтируют необходимые сменные модульные коммутационные устройства. В рассматриваемом примере выкатной элемент укомплектовывают (фиг.7) модулем 33 высоковольтного вакуумного выключателя с пружинным приводом серии ВБ4-П производства ООО "АВМ АМПЕР" (г.Кременчуг, Украина) и модулем шинной вставки нижней 32. Для этого модуль 33 предварительно монтируют на кронштейне 41, после чего его заводят между стоек 15 до совпадения осей отверстий 22 и 43 и закрепляют посредством болтовых соединений, а модуль 32 аналогично монтируют на кронштейне 40 и устанавливают с внешней стороны стоек 15 до совпадения осей отверстий 23 и 42 и закрепляют посредством болтовых соединений. Входные контакты 50 модуля 33 посредством входных шин 45 соединяют с верхними 3 разъединительными контактами главной цепи, а выходные контакты 48 посредством модуля шинной вставки нижней 32 соединяют с нижними 4 разъединительными контактами главной цепи.
Выкатной элемент посредством тележки 1 закатывается в отсек комплектного распределительного устройства (не показан), в котором он может занимать два положения:
- рабочее, при котором главные и вспомогательные цепи замкнуты посредством верхних 3 и нижних 4 разъединительных контактов главной цепи и жгута кабелей 30 цепей управления сменными верхними и нижними коммутационными модулями;
- контрольное, при котором главные цепи разомкнуты, вспомогательные - замкнуты.
В ремонтном положении выкатной элемент находится вне отсека.
В рабочем и контрольном положениях выкатного элемента работа закрепленных на нем модулей осуществляется в соответствии с инструкциями по их эксплуатации в составе соответствующих комплектных распределительных устройств.
Проведенные исследования заявляемого технического решения подтвердили его работоспособность и достижение поставленной задачи. Выполнение выкатного элемента с унифицированными элементами для крепления сменных модульных коммутационных устройств с разным функциональным назначением каждого из них позволило расширить область его применения в комплектных распределительных устройствах при одновременном повышении удобства обслуживания коммутационного оборудования.