ЯЧЕЙКА КОМПЛЕКТНАЯ НАРУЖНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩАЯ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к конструкциям шкафов распределительных устройств комплектных трансформаторных подстанций.
Ячейки комплектные наружного исполнения отдельно стоящие предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока напряжением 6 или 10 кВ промышленной частоты 50 Гц и используются для подключения питания и защиты электрооборудования мощных потребителей, например, экскаваторов, буровых станков, при открытых горных работах, а также для подключения наружного освещения и другого оборудования карьеров.
Из уровня техники известен шкаф для единого источника бесперебойного питания (патент RU 63606, опубл.: 27.05.2007 Бюл. № 15), который содержит корпус, состоящий из двух секций - верхней и нижней, выполненных с возможностью размещения в них конструктивных элементов источника и с открытым доступом, при этом в верхней секции корпуса установлен блок инвертора, включающий силовой блок с платой инвертора, высокочастотный фильтр и выходной трансформатор, расположенные в три горизонтальных ряда, причем силовой блок с инвертором закреплен на навесной пластине, установленной в верхней части секции с зазором к задней стенке корпуса, а ряд высокочастотного фильтра расположен над выходным трансформатором и ниже силового блока, в нижней секции установлены в два горизонтальных ряда коммутационное устройство и расположенный под ним блок автоматических выключателей отходящих фидеров, плата управления и индикации расположена на внутренней стороне по середине передней двери верхней секции, а плата индикации состояния блока автоматических выключателей отходящих фидеров расположена на внутренней стороне в верхней части передней двери нижней секции. Недостатком данного устройства является невозможность применения для для целей питания напряжением 6(10) кВ и защиты мощной карьерной техники.
Наиболее близким по технической сущности является устройство комплектное наружной установки (патент RU 40115, опубл. 27.08.2004 Бюл. № 24), состоящее из шкафа сборной конструкции, включающего в себя высоковольтную коммутационную аппаратуру - разъединители, выключатель, трансформаторы тока и напряжения, изоляторы проходные, разрядники, устройства плавки гололеда, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, шкаф состоит из трех соединенных между собой отсеков, причем в верхнем отсеке расположены разъединители, в среднем размещен выключатель, в нижнем расположена низковольтная аппаратура и приводы разъединителей. Недостатком данного устройства являются сложность конструкции, наличие неизолированных проводников на крыше устройства, снижающих надежность и безопасность устройства.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке конструкции ячейки, удобной и безопасной в использовании.
Данная задача решается тем, что ячейка комплектная наружного исполнения отдельно стоящая представляет собой шкаф сварной конструкции, включающий в себя трансформаторы тока и напряжения, вакуумный выключатель, ограничители перенапряжений, заземлители, предохранители напряжений, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, шкаф разделен сплошными перегородками на отсеки и имеет основные конструктивные составные части, включающие отсек линейного разъединителя, отсек вакуумного выключателя, кабельный отсек, выполненный с возможностью изоляции от других отсеков сплошными ограждениями, и отсек обслуживания, закрытые дверями, запирающимися замками и защелками, отпираемыми ключом, при этом дверь отсека обслуживания оборудована внутренним замком, дверь кабельного отсека оборудована концевым выключателем, отсек линейного разъединителя выполнен с возможностью установки линейного разъединителя с ручным приводом, имеющего заземляющие ножи, приводы которых вынесены в отсек обслуживания.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение эксплуатационных характеристик устройства, а именно повышение безопасности использования за счет локализации отсеков, реализации блокировок, исключающих ошибочные действия персонала при эксплуатации.
Ячейка служит для подключения питания и защиты электрооборудования экскаваторов, буровых машин и другого технологического оборудования, используемого на открытых горных работах в электрических сетях трехфазного переменного тока напряжения 6 кВ частоты 50 Гц.
Согласно заявленной полезной модели устройство включает в себя все необходимые электромеханические блокировки, для предотвращения неправильных действий персонала при обслуживании, и поражения персонала электрическим током; устройства для передачи показаний электроэнергии и состоянии блока релейной защиты посредством сети Wi-Fi; площадку обслуживания.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено
на фиг.1 –общий вид устройства;
на фиг.2 – вид устройства спереди,
на фиг.3 – вид устройства сбоку,
где 1 –верхняя часть
2 –нижняя часть
3 – площадка обслуживания
4 – ограждение
5 – рама воздушного ввода высоковольтных линий
6 – точка доступа Wi-Fi
7 – маяк проблесковый
8 – отсек обслуживания
9 – кабельный отсек
10 – шинный трансформатор
11 – трансформатор напряжения
12 – предохранитель высоковольтный
13 – трансформатор
14 – ограничитель перенапряжения
15 – линейный разъединитель
16 – сетчатое ограждение
17 – трансформатор тока
18 – привод основных ножей линейного разъединителя
19 – сблокированный привод на два заземлителя
20 – выключатель вакуумный
21 – ограничитель перенапряжения
22 – заземлитель
23 – изолятор.
Ячейка комплектная наружного исполнения отдельно стоящая представляет собой шкаф сварной конструкции, включающий в себя трансформаторы тока и напряжения, разъединители, вакуумный выключатель, разрядники, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, установленный на площадке обслуживания.
Шкаф состоит из двух частей (верхней 1 и нижней 2), имеющих основные конструктивные составные части, такие как отсек линейного разъединителя, отсек вакуумного выключателя, кабельный отсек 9 и отсек обслуживания 8.
Ячейка разделена сплошными перегородками на отсеки, доступ в отсеки закрыт дверями, запирающимися замками и защелками, отпираемые ключом.
Со стороны отсека обслуживания имеется дверь с внутренним замком. Для доступа в отсек вакуумного выключателя с задней стороны имеется дверь, оборудованная замками со спецключом. За дверью отсека линейного разъединителя расположено сетчатое ограждение 16. Также имеется отдельная дверь кабельного отсека 9, оборудованная концевым выключателем. Все наружные двери имеют резиновые уплотнения, обеспечивающие степень защиты оболочки IP54.
Ячейка имеет раму, содержащую площадку обслуживания 3 и ограждения 4. Площадка обслуживания 3 представляет собой основание, на котором устанавливается и закрепляется шкаф и ограждение при помощи болтовых соединений. Сборка производится на месте установки.
Питание ячейки осуществляется высоковольтным изолированным проводом через крышу, на которой установлены герметичные сальниковые вводы и рама ввода 5. Ранее применяющиеся решения с использованием высоковольтного изолированного провода для питания ячейки допускают перелом провода на выходе из сальникового ввода крыши, что приводит к частым повреждениям изоляции и авариям. Применяемый в заявленной ячейке ввод высоковольтного изолированного провода для питания ячейки перед герметичными сальниковыми вводами установлена рама ввода 5, которая не позволяет проводу изгибаться с радиусом менее допустимого, что исключает повреждения изоляции высоковольтного провода и контакт изоляции провода с заземленными металлическими конструкциями. Рама ввода 5 крепится при помощи болтовых соединений на месте установки ячейки. Рама ввода представляет собой сборную конструкцию, состоящую из направляющих, расположенных таким образом, что при опирании на них высоковольтного изолированного провода радиус его изгиба не может быть меньше минимально допустимого.
Также на крыше установлен проблесковый маяк 7 и точка доступа Wi-Fi передачи данных 6 от счетчика электроэнергии и микропроцессорного блока релейной защиты и автоматики. Под козырьком устанавливается светодиодный светильник для освещения площадки обслуживания.
В отсеке линейного разъединителя установлены ограничители перенапряжений 14, разъединитель с ручным приводом. Разъединитель имеет заземляющие ножи в сторону отсека вакуумного выключателя. Приводы ножей 18 вынесены в отсек обслуживания 8. Также в отсеке установлен трансформатор собственных нужд.
В отсеке вакуумного выключателя установлены трансформаторы тока 17 в фазах A и C, ограничители перенапряжений, вакуумный выключатель 20 с пружинным приводом, трансформатор напряжения 11, предохранители трансформатора напряжения 12. Отсек отделен от вводного разъединителя сплошной перегородкой. С задней стороны ячейки имеется дверь для доступа к оборудованию для осмотра и замены плавких вставок. Вакуумный выключатель 20 установлен в нижней части отсека. Под вакуумным выключателем предусмотрен отсек понижающих и развязывающего трансформаторов.
В кабельном отсеке установлены контакты для подключения кабеля, заземляющие ножи кабельной линии, датчики тока нулевой последовательности. Отсек изолирован от других отсеков сплошными ограждениями. Дверь отсека оборудована концевым выключателем.
В отсеке обслуживания установлены приводы линейного разъединителя 15, панель управления. На панели управления расположены кнопки управления, сигнальные лампы и прибор учета электроэнергии. За панелью управления расположен отсек устройства релейной защиты и автоматики, содержащий блок микропроцессорной защиты, аппараты защиты и коммутации вторичных цепей.
Сборка устройства производится на заводе-изготовителе. Таким образом, заявленная полезная модель относится к сборочной единице и может признаваться устройством, т.к. состоит из частей, находящихся в конструктивном и функциональном единстве.