РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ С ТОКОВОЙ БЛОКИРОВКОЙ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к воздушным линиям электропередачи, и может быть использована при строительстве, ремонте и эксплуатации распределительных электрических сетей трехфазного переменного тока.
Из существующего уровня техники известен разъединитель - коммутационный аппарат среднего напряжения 6-10 кВ, предназначенный для отключения электрической цепи в отсутствие тока или с незначительным током (например, холостым током трансформаторов). Разъединители используются для обеспечения безопасности на время ремонта или обслуживания оборудования путем создания видимого разрыва электрической цепи. Разъединители наружной установки предназначены для установки на опорах ЛЭП, используются для обеспечения безопасности на время ремонта или обслуживания оборудования путем разрыва электрической цепи.
Известен линейный разъединитель для разрыва высоковольтной линии RU183736, содержащий изолятор продолговатой формы, на каждом конце которого закреплен шинный зажим для подключения соответствующего провода высоковольтной линии, выполненный с кронштейном с контактной площадкой, а также закрепленную с возможностью поворота на одном кронштейне пластину, на другом конце которой смонтирован поворотно-двуплечий рычаг, несущий на одном конце проушину под оперативную изолирующую штангу, а на другом конце - загнутый выступ для упора в ответный выступ на другом кронштейне. Данная конструкция механически включается, не содержит элементов защиты от случайного включения. Известен телеуправляемый разъединитель индикаторного типа RU 2719552, содержащий трехфазный разъединитель открытого типа, установленный на опоре, три индикатора аварийного режима, входы которых электрически соединены с проводом линии электропередачи, а выходы посредством беспроводного канала с микропроцессорным модулем управления, установленного на этой же опоре, снабженного светодиодным дисплеем и связанного управляющей связью с двигательным приводом, имеет общий блок управления как для разъединителя, так и для индикаторов короткого замыкания, наличие GSM-роутера для связи со SCADA-системой. Недостатком указанного решения является сложность конструкции, в оснащении индикацией и связью с системой управления, которую необходимо защитить от воздействия внешней среды, более высокой стоимостью изделия, отсутствием блокировки ручного оперирования разъединителем.
Близким к заявленному техническому решению является устройство определения короткого замыкания и защитного отключения воздушных линий электропередачи RU 2616073. Устройство содержит элемент, обеспечивающий отключение линий электропередачи и связанный с ним датчик тока короткого замыкания, отличающееся тем, что элемент, обеспечивающий отключение линии электропередачи выполнен в виде разъединителя открытого типа и установлен на одной опоре вместе с датчиком тока, вход которого электрически соединен с линией электропередачи, а выход - с микропроцессором модуля фиксации, установленного на этой же опоре, снабженного светодиодным дисплеем и связанного управляющей связью с модулем управления, связанного управляющей связью с двигательным приводом разъединителя. Недостатком аналога является сложность управления разъединением, делающая нецелесообразным его применение для секционирования участков сети, питающих малые группы потребителей.
При отключении токов более 15А в результате ошибочных действий оперативного персонала возникает электрическая дуга между контактами фаз разъединителя, которая оказывает термическое воздействие с дальнейшим повреждением частей разъединителя, что потребует ремонта участка воздушной линии.
Предлагается модель трехфазного линейного разъединителя высоковольтной воздушной линии электропередач укомплектованной устройством блокировки отключения контактов разъединителя при протекании тока нагрузки в линии. Включенное состояние разъединителя характеризуется замкнутыми высоковольтными контактами фаз, через которые протекает ток нагрузки. Отключенное состояние разъединителя характеризуется разомкнутыми высоковольтными контактами фаз и создание видимого разрыва силовой цепи, когда ток нагрузки отсутствует. Изменение состояния разъединителя осуществляется включением штанги управления разъединителем.
Полезная модель предполагает создание простого и недорогого устройства блокировки, способного исключить недопустимое отключение контактов разъединителя при наличии рабочих токов более 15 Ампер в воздушной линии среднего напряжения.
Технический результат заключается в обеспечении отключения контактов разъединителя только в допустимых токах нагрузки высоковольтной линии электропередач, снижении количества аварий электрооборудования и повышение надежности электроснабжения. Достигается тем, что в фазу высоковольтной линии электропередач последовательно высоковольтному линейному разъединителю устанавливается трансформатор тока с необходимым коэффициентом трансформации, во вторичную цепь трансформатора тока устанавливается токовая катушка, при протекании вторичного тока по которой вытягивается стальной сердечник и входит в специальный паз штанги управления разъединителем, тем самым осуществляется блокировка управления разъединителем. Катушка и трансформатор соединяются кабелем. При наличии рабочего тока в линии более 15 Ампер, трансформатор тока на разъединителе непрерывно передает на токовую катушку вторичный ток, величина которого обратно пропорциональна коэффициенту трансформации трансформатора тока.
Вторичный ток, протекая в токовой катушке, создает электромагнитное поле, которое воздействует на стальной сердечник токовой катушки и перемещает его в специальный паз штанги управления разъединителем, чем блокирует любое перемещение штанги управления разъединителем. При величинах токов нагрузки, протекаемых через включенный разъединитель, менее 15 Ампер, электромагнитной силы, создаваемой вторичным током в токовой катушке, недостаточно для перемещения стального сердечника в специальный паз штанги управления разъединителем, что позволяет свободно оперировать штангой управления разъединителем, т.е. производить безопасное отключение контактов разъединителя.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями:
фиг. 1 - схема разъединителя; фиг. 2 - устройство разъединителя.
Принцип работы отражен на фиг. 1, где трехфазный разъединитель 1, предназначенный для непосредственной коммутации сети, соединен со штангой управления разъединителем 2. При включенном разъединителе и наличии рабочего тока в трансформаторе тока 3 через токовую катушку 4 протекает вторичный ток, необходимый для блокировки отключения разъединителя 1 через штангу управления разъединителем 2.
Фиг. 2 показывает размещение компонентов модели на мачте высоковольтной воздушной линии электропередачи. Трансформатор тока 3 присоединен к одной из фаз трехфазного разъединителя 1. Кабель 5 соединяет трансформатор тока 3 с токовой катушкой 4, внутри которой установлен стальной сердечник. Штанга управления разъединителем 2 соединена с трёхфазным разъединителем 1.
Таким образом, предлагаемая модель позволяет исключить повреждение линейного разъединителя в случае ошибочного оперирования штангой управления разъединителем при протекании рабочего тока нагрузки на высоковольтных воздушных линиях электропередач.