КОМПЛЕКТНОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к комплектным распределительным устройствам, оборудованных выкатными элементами со смонтированным на них силовым оборудованием, и предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока.
Важными условиями эксплуатации комплектных распределительных устройств (КРУ), которые должны учитываться при их проектировании и изготовлении, являются безопасность и удобство обслуживания в сочетании с надежностью, компактностью, рациональной конструкцией и невысокой стоимостью изготовления. Безопасность и удобство облуживания в большой степени зависит от конструктивного исполнения корпуса и отсеков, их компоновки в корпусе, расположения силового и иного оборудования в отсеках и выполнения механизмов блокирования. При этом целесообразно, чтобы конструкция корпуса и отсеков КРУ обеспечивала возможность их комплектации разным по функциональному назначению силовым оборудованием с применением унифицированных механизмов блокирования, что дополнительно позволяет расширить область применения в эксплуатации.
Известно КРУ (см. патент UA №1652, Н02В 11/00, Н02В 13/00, дата публикации 17.03.2003 г.), содержащее корпус с расположенными в нем релейным отсеком, отсеком выкатного элемента, кабельным отсеком и отсеком сборных шин и выкатной элемент с установленным на нем силовым оборудованием, оснащенным подвижными контактами верхнего и нижнего штепсельных разъемов. Релейный отсек размещен в передней верхней части корпуса и содержит аппараты и приборы вспомогательных цепей. Отсек выкатного элемента расположен под релейным отсеком с образованием за последним вертикального канала для сброса избыточного давления и содержит защитные шторки с механизмом их перемещения и направляющие для перемещения выкатного элемента. Кабельный отсек размещен в задней части корпуса с образованием вертикального канала для сброса избыточного давления и содержит трансформаторы тока, заземляющий разъединитель, состоящий из заземляющих ножей и неподвижных контактов, и линейные шины, соединенные с последними, трансформаторами тока и неподвижными контактами нижнего штепсельного разъема. Трансформаторы тока закреплены на днище кабельного отсека. Отсек сборных шин расположен в верхней части корпуса между отсеком выключателя и кабельным отсеком и содержит сборные шины, соединенные с неподвижными контактами верхнего штепсельного разъема. Выкатной элемент выполнен в виде закрепленного на тележке трека, состоящего из короба и платформы, на которой установлено силовое оборудование, например, высоковольтный выключатель. Платформа оборудована роликами и выполнена с возможностью перемещения по направляющим, внутри отсека выкатного элемента. Трек содержит механизм перемещения платформы относительно короба, выполненный в виде винтовой пары с ручным и электрическим приводами, и механизм фиксирования короба относительно отсека выкатного элемента. Передняя стенка корпуса образована дверями релейного отсека и отсека выкатного элемента, а задняя стенка образована верхним и нижним щитами кабельного отсека, закрепленными на корпусе посредством винтов. В КРУ предусмотрена система безопасности, реализуемая механизмами блокирования перемещения выкатного элемента, блокирования включения высоковольтного выключателя и блокирования наложения заземляющих ножей. Кроме этого, на крышке корпуса выполнены разгрузочные клапаны, предназначенные для теплообмена, а также для сброса избыточного давления и продуктов дугового разряда при возникновении аварийного короткого замыкания в отсеке выключателя, кабельном отсеке и отсеке сборных шин. Два первых отсека связаны с клапанами посредством упомянутых вертикальных каналов.
Недостатками известного КРУ являются:
- винтовое крепление задней стенки корпуса, что снижает удобство и увеличивает трудоемкость работ при обслуживании и ремонте силового оборудования в кабельном отсеке;
- отсутствие на задней стенке корпуса замков и механизма блокирования снятия стенки при наложенных заземляющих ножах, что снижает безопасность и удобство обслуживания при эксплуатации, т.к. не исключает несанкционированный доступ персонала в кабельный отсек.
Известно КРУ (см. патент RU №79725, Н02В 11/00, дата публикации 10.01.2009 г.), содержащее корпус с расположенными в нем релейным отсеком, отсеком выкатного элемента, кабельным отсеком и отсеком сборных шин и выкатной элемент с установленным на нем силовым оборудованием, оснащенным подвижными контактами верхнего и нижнего штепсельных разъемов. Релейный отсек размещен в передней верхней части корпуса и содержит аппараты и приборы вспомогательных цепей. Отсек выкатного элемента расположен под релейным отсеком с образованием за последним вертикального канала для сброса избыточного давления и содержит защитные шторки с механизмом их перемещения и направляющие для перемещения выкатного элемента. Кабельный отсек размещен в задней части корпуса с образованием вертикального канала для сброса избыточного давления и содержит трансформаторы тока и заземляющий разъединитель, состоящий из неподвижных контактов и заземляющих ножей, и линейные шины, соединенные с последними, трансформаторами тока и неподвижными контактами нижнего штепсельного разъема. Трансформаторы тока закреплены на поперечном элементе в средней части кабельного отсека. Отсек сборных шин расположен в верхней части корпуса между отсеком выключателя и кабельным отсеком и содержит сборные шины, соединенные с неподвижными контактами верхнего штепсельного разъема. Выкатной элемент выполнен в виде закрепленного на тележке трека, состоящего из короба и платформы, на которой установлено силовое оборудование, например, высоковольтный выключатель. Платформа оборудована роликами и выполнена с возможностью перемещения по направляющим, внутри отсека выкатного элемента. Трек содержит механизм перемещения платформы относительно короба, выполненный в виде винтовой пары с ручным приводом, и механизм фиксирования короба относительно отсека выкатного элемента. Передняя стенка корпуса образована дверями релейного отсека и отсека выкатного элемента, а задняя стенка образована верхним и нижним съемными щитами кабельного отсека. Съемные щиты содержат крюкообразные выступы, выполненные с возможностью взаимодействия с соответствующими прорезями, расположенными на отбортовках боковых стенок корпуса. Верхний и нижний съемные щиты оснащены поворотными замками. В КРУ предусмотрена система безопасности, реализуемая механизмом блокирования снятия нижнего щита, выполненного в виде тяги, один конец которой связан с приводом заземляющих ножей, и ограничителя в виде сквозного паза на нижнем щите, выполненного с возможностью взаимодействия со вторым концом тяги. Выполнение указанной КРУ с задней стенкой в виде съемных щитов, оборудование ее поворотными замками и механизмом блокирования позволяет несколько улучшить удобство и безопасность обслуживания кабельного отсека и устройства в целом при эксплуатации.
Недостатками известного технического решения являются:
- конструкция механизма блокирования снятия нижнего щита не обеспечивает его надежную работу, так как в процессе эксплуатации возможно "затирание" концевой части тяги в сквозном пазе щита и, как следствие, заклинивание механизма;
- конструкция механизма блокирования снятия нижнего щита обуславливает необходимость в точном изготовлении взаимодействующих между собой элементов - тяги, сквозного паза и крюкообразных выступов в щите, а также прорезей на отбортовках боковых стенок корпуса, что усложняет изготовление КРУ и, соответственно, увеличивает стоимость его изготовления;
- конструкция поворотных замков на верхнем и нижнем щитах требует повышенного внимания обслуживающего персонала и не исключает вероятность несанкционированного доступа в кабельный отсек, что снижает надежность и безопасность обслуживания в эксплуатации.
В основу полезной модели поставлена задача создания такого КРУ, в котором за счет введения механизмов блокирования выкатного элемента, высоковольтного выключателя и наложения заземляющих ножей, а также иного выполнения механизма блокирования снятия нижнего щита и замков верхнего и нижнего щитов достигается повышение безопасности, и надежности работы, а также удобства обслуживания в эксплуатации. При этом одновременно достигается упрощение конструкции и снижение стоимости изготовления механизма блокирования снятия нижнего щита и замков верхнего и нижнего щитов.
Поставленная задача решается тем, что в комплектном распределительном устройстве, содержащем корпус с расположенными в нем релейным отсеком, отсеком выкатного элемента, кабельным отсеком и отсеком сборных шин и выкатной элемент с установленным на нем силовым оборудованием, оснащенным подвижными контактами верхнего и нижнего штепсельных разъемов, при этом релейный отсек размещен в передней верхней части корпуса, отсек выкатного элемента расположен под релейным отсеком с образованием за последним вертикального канала для сброса избыточного давления и содержит защитные шторки с механизмом их перемещения, кабельный отсек размещен в задней части корпуса с образованием вертикального канала для сброса избыточного давления и содержит трансформаторы тока, заземляющий разъединитель, состоящий из заземляющих ножей и неподвижных контактов, и линейные шины, соединенные с последними, трансформаторами тока и неподвижными контактами нижнего штепсельного разъема, отсек сборных шин расположен в верхней части корпуса между отсеком выключателя и кабельным отсеком и содержит сборные шины, соединенные с неподвижными контактами верхнего штепсельного разъема, передняя стенка корпуса образована дверями релейного отсека и отсека выкатного элемента, а задняя стенка корпуса образована верхним и нижним съемными щитами кабельного отсека, оборудованными замками, и снабжена механизмом блокирования снятия нижнего щита, выполненным в виде тяги, один конец которой связан с приводом заземляющих ножей, и ограничителя на нижнем щите, выполненного с возможностью взаимодействия со вторым концом тяги, согласно полезной модели оно содержит механизм блокирования перемещения выкатного элемента при включенном силовом оборудовании, механизм блокирования включения силового оборудования при промежуточном положении выкатного элемента, механизм блокирования перемещения выкатного элемента из контрольного в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах и механизм блокирования наложения заземляющих ножей при рабочем и промежуточном положениях выкатного элемента, ограничитель механизма блокирования снятия нижнего щита выполнен в виде упора, расположенного на его внутренней стороне, а замки выполнены в виде подпружиненных защелок, закрепленных на внутренних сторонах соответствующих щитов с возможностью автоматического фиксирования щитов в навешенном положении.
Для повышения надежности и удобства обслуживания подпружиненные защелки выполнены с возможностью автоматического фиксирования щитов посредством взаимодействия с упорами, жестко закрепленными на корпусе, этом щиты содержат сквозные прорези, упомянутые защелки закреплены шарнирно, снабжены ограничительными планками и проушинами с отверстиями для навесных замков и выполнены с возможностью размещения ограничительных планок и проушин соответственно с внутренней и с наружной стороны прорезей.
Для повышения удобства и безопасности обслуживания выкатной элемент выполнен в виде закрепленного на тележке трека, состоящего из короба и платформы, на которой установлено силовое оборудование, например, высоковольтный выключатель, платформа оборудована роликами и выполнена с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным на боковых стенках отсека выкатного элемента, трек содержит механизм перемещения платформы относительно короба и механизм фиксирования короба относительно отсека выкатного элемента, упомянутый механизм перемещения выполнен в виде винтовой пары, включающей гайку и ходовой винт, выполненные с возможностью перемещения друг относительно друга, при этом один конец ходового винта выполнен с возможностью установки съемной рукоятки, противоположный конец содержит упор, платформа содержит передний и задний упоры, расположенные на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между контрольным и рабочим положениями выкатного элемента, и выполненные с возможностью взаимодействия с упором ходового винта, а упомянутый механизм фиксирования состоит из двух подпружиненных тяг с рукоятками для их перемещения и подпружиненного упора, при этом подпружиненные тяги выполнены с возможностью взаимодействия их концевых частей с пазами, выполненными в упомянутых направляющих отсека выкатного элемента, и взаимодействия с подпружиненным упором.
Для повышения удобства обслуживания механизм перемещения платформы дополнительно содержит электропривод, расположенный на тележке и кинематически связанный с ходовым винтом.
Для повышения безопасности обслуживания защитные шторки состоят из верхней и нижней шторок, подвижно смонтированных на задней стенке отсека выкатного элемента посредством вертикальных направляющих, а механизм перемещения защитных шторок состоит из двух пар подпружиненных рычагов, закрепленных в опорах на боковых стенках, при этом одни концы каждой пары рычагов соединены между собой шарнирно, противоположные концы рычагов посредством разных по длине тяг шарнирно связаны с верхней и нижней шторками, а рычаги выполнены с возможностью поворота в противоположных направлениях при взаимодействии с неподвижными упорами, закрепленными на высоковольтном выключателе, и содержат отверстия для их запирания при закрытом положении защитных шторок.
Для повышения удобства обслуживания привод перемещения заземляющих ножей состоит из приводного вала, один конец которого закреплен в замке, расположенном на фасадной части отсека выкатного элемента, и выполнен с возможностью установки съемной рукоятки, а противоположный конец посредством рычага шарнирно соединен с закрепленным в кабельном отсеке горизонтальным валом, на котором смонтированы заземляющие ножи.
Для повышения безопасности обслуживания механизм блокирования перемещения выкатного элемента из контрольного в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах и механизм блокирования наложения заземляющих ножей при рабочем и промежуточном положениях выкатного элемента состоят из блокирующей задвижки, расположенной в замке привода перемещения заземляющих ножей и выполненной с возможностью взаимодействия с приводным валом, тяги, нижняя часть которой соединена с блокирующей задвижкой, а верхняя часть соединена с подпружиненным валиком, выполненным с возможностью взаимодействия с выдвижным упором и фиксатором, расположенными на правой боковой стенке отсека выкатного элемента, которые выполнены с возможностью взаимодействия с ходовым винтом механизма перемещения платформы посредством конического наконечника.
Для повышения безопасности обслуживания что механизм блокирования перемещения выкатного элемента при включенном силовом оборудовании и механизм блокирования его включения при промежуточном положении выкатного элемента содержат смонтированный внутри упомянутого выключателя механизм, одна часть которого кинематически связана с кнопкой включения высоковольтного выключателя, а другая часть шарнирно соединена с шатуном платформы, при этом последний выполнен с возможностью взаимодействия с упором ходового винта при рабочем и контрольном положениях выкатного элемента и с рычагом высоковольтного выключателя.
Для повышения удобства обслуживания закрепленные в нижней части кабельного отсека ограничители перенапряжения соединены с линейными шинами гибкими кабелями.
Выполнение многоуровневой системой безопасности КРУ с предлагаемыми механизмами блокирования позволяет повысить безопасность работы и удобство обслуживания устройства в эксплуатации. Применение простых по конструкции и несложных при изготовлении замков на нижнем и верхнем щитах кабельного отсека и механизма блокирования снятия нижнего щита позволяют автоматизировать операции запирания и блокирования задней стенки корпуса, исключив влияние "человеческого фактора", и за счет этого повысить надежность работы этих элементов при одновременном снижении стоимости изготовления. Кроме этого, предлагаемые технические решения позволяют механизировать операции перемещения выкатного элемента без изменения его базовой конструкции и применяемой системы безопасности, что создает дополнительные удобства при обслуживании КРУ.
Конструктивное исполнение полезной модели иллюстрируется на примере комплектного распределительного устройства серии ВМ-1, разработанного Обществом с ограниченной ответственностью "АВМ АМПЕР", г.Кременчуг, Украина.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется представленными фигурами чертежа: на фиг.1 - общий вид, вид сбоку; на фиг.2 - выкатной элемент с высоковольтным выключателем, вид сбоку; на фиг.3 - трек выкатного элемента с высоковольтным выключателем, вид сбоку; на фиг.4 - механизмы отсека выкатного элемента; на фиг.5 - трек с ручным приводом механизма перемещения, вид сверху; на фиг.6 - выкатной элемент с электрическим приводом механизма перемещения, вид сбоку; на фиг.7 - вид А на фиг.6 (трек с электрическим приводом); на фиг.8 - привод и механизм блокирования наложения заземляющих ножей; на фиг.9 - механизм блокирования включения высоковольтного выключателя при промежуточном положении выкатного элемента; на фиг.10 - механизм блокирования перемещения выкатного элемента из рабочего в контрольное положение при включенном высоковольтном выключателе; на фиг.11 - механизм блокирования наложения заземляющих ножей при рабочем и промежуточном положении выкатного элемента; на фиг.12 - механизм блокирования перемещения выкатного элемента из контрольного в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах; на фиг.13 - механизм блокирования снятия нижнего щита кабельного отсека (заземляющие ножи не наложены); на фиг.14 - механизм блокирования снятия нижнего щита кабельного отсека (заземляющие ножи наложены); на фиг.15 - замок нижнего щита кабельного отсека (открытое положение); на фиг.16 - замок нижнего щита кабельного отсека (закрытое положение); на фиг.17 - механизм блокирования перемещения выкатного элемента с электрическим приводом (закрытое положение); на фиг.18 - механизм блокирования перемещения выкатного элемента с электрическим приводом (открытое положение).
КРУ (фиг.1) содержит корпус 1 и расположенные в нем релейный отсек 2, отсек выкатного элемента 3, отсек сборных шин 4 и кабельный отсек 5.
Релейный отсек 2 расположен в верхней передней части корпуса 1 и содержит аппараты и приборы вспомогательных цепей (не показаны).
Отсек выкатного элемента 3 расположен в передней части корпуса 1 под релейным отсеком 2 и содержит канал 6 для сброса избыточного давления. В отсеке 3 размещается выкатной элемент с вакуумным высоковольтным выключателем 7 (далее - выключатель 7), который смонтирован на треке 8, соединенном с размещенной под ним тележкой 9. Отсек 3 содержит верхние 10 и нижние 11 защитные шторки с механизмом их перемещения 12.
Отсек сборных шин 4 расположен в верхней части корпуса 1 и содержит сборные шины 13, закрепленные на проходном изоляторе 14. Сборные шины 13 шинными спусками 15 соединены со штыревыми контактами верхнего штепсельного разъема 16, расположенными в кремнийэпоксидных изолирующих камерах 17.
Кабельный отсек 5 расположен в задней части корпуса 1 и содержит канал 18 для сброса избыточного давления. В кабельном отсеке 5 размещены трансформаторы тока 19 и заземляющий разъединитель, состоящий из неподвижных контактов 20 и заземляющих ножей 21. Неподвижные контакты 20 закреплены на линейных шинах 22. В нижней части кабельного отсека 5 закреплены трансформатор тока 23 защиты от замыкания на землю и ограничители перенапряжения 24, которые соединены с линейными шинами 22 гибким кабелем 25. Между линейными шинами 22 расположены перегородки 26, выполненные из текстолита. Трансформаторы тока 19 и линейные шины 22 соединены со штыревыми контактами нижнего штепсельного разъема 27, расположенными в кремнийэпоксидных изолирующих камерах 28.
Корпус 1 выполнен из цельногнутых стальных оцинкованных листов, что обеспечивает его долговечность и надежное крепление в элементов устройства. Передняя стенка корпуса 1 образована дверями 29 и 30 соответственно релейного отсека 2 и отсека выкатного элемента 3, а задняя стенка выполнена съемной и состоит из верхнего 31 и нижнего 32 щитов кабельного отсека 5. Вдоль боковых кромок упомянутых щитов 31 и 32 с заданным шагом расположены крюкообразные выступы 33, выполненные с возможностью взаимодействия с пазами в отбортовках боковых стенок (не обозначены) корпуса 1. В верхних частях щитов 31 и 32 размещены автоматические подпружиненные замки 34, а ниже их - ручки 35.
Канал 6 отсека выкатного элемента 3 образован задней стенкой 36 релейного отсека 2 и вертикальной перегородкой 37, являющейся передней стенкой отсека сборных шин 4. Задняя стенка отсека сборных шин 4 выполнена в виде съемного щита 38, закрепленного в корпусе 1 посредством болтовых соединений (не обозначены), а нижняя стенка, отделяющая его от кабельного отсека 5, образована горизонтальной перегородкой 39, закрепленной между боковыми стенками (не обозначены) корпуса 1.
Отсек выкатного элемента 3 отделен от релейного отсека 2 горизонтальной перегородкой 40, а от кабельного отсека 5 - вертикальной перегородкой 41. На верхней крышке (не обозначена) корпуса 1 выполнены разгрузочные клапаны 42, 43, 44, предназначенные для теплообмена, а также для сброса избыточного давления и продуктов дугового разряда при возникновении аварийного короткого замыкания, соответственно, в отсеке выкатного элемента 3, отсеке сборных шин 4 и кабельном отсеке 5. Отсеки 3 и 5 связаны с клапанами 42 и 44 посредством, соответственно, каналов 6 и 18.
Для контроля работы КРУ в отсеке сборных шин 4 и в отсеках 3 и 5 размещены фототиристоры 45, выполненные с возможностью реагирования на световую вспышку, возникающую при аварийном коротком замыкании.
Отсек выкатного элемента 3 (фиг.1-3) предназначен для установки в нем выкатного элемента с силовым оборудованием. Выкатной элемент может занимать три положения относительно упомянутого отсека 3: рабочее, при котором главные и вспомогательные цепи замкнуты, а выкатной элемент находится внутри отсека 3 в фиксированном положении; контрольное, при котором главные цепи разомкнуты, вспомогательные - замкнуты, а выкатной элемент находится внутри отсека 3 в фиксированном положении; ремонтное, при котором главные и вспомогательные цепи разомкнуты, а выкатной элемент находится вне отсека 3.
В зависимости от назначения КРУ выкатной элемент может быть выполнен с ручным или с ручным и электрическим приводами механизма перемещения. Тележка 9 предназначена для перемещения выкатного элемента из контрольного в ремонтное положение и обратно и соединена с треком 8 таким образом, что ее колеса 46 не опираются на днище (не обозначено) корпуса 1 в рабочем и контрольном положениях выкатного элемента. Для предотвращения возможного выброса продуктов дугового горения в зону обслуживания из отсека выкатного элемента 3 внутри отсека на боковых стенках корпуса 1 выполнено лабиринтное ограждение 47, а выключатель 7 содержит защитное ограждение 48.
Выключатель 7 содержит (фиг.3) розеточные контакты верхнего 49 и нижнего 50 штепсельных разъемов. Внутри корпуса выключателя 7 размещен механизм блокирования его включения, который содержит тягу 51, верхняя часть которой кинематически связана с кнопкой выключателя 52, а нижняя часть оборудована упорами 53 и 54, последний из которых выполнен с возможностью взаимодействия с рычагом 55. На боковой стенке корпуса выключателя 7 закреплен упор 56 для взаимодействия с механизмом перемещения 12 защитных шторок.
Внутри отсека выкатного элемента 3 (фиг.4) на его задней стенке посредством кронштейнов 57 и 58 закреплены направляющие 59, на которых подвижно установлены защитные шторки 10 и 11. Механизм перемещения 12 защитных шторок состоит из рычагов 60 и 61, выполненных с отверстиями 62 для их запирания при закрытом положении шторок. Одни концы рычагов 60 и 61 соединены между собой шарниром 63 с торсионной пружиной 64, закрепленными в опорах 65, а другие соединены с разными по длине тягами 66 и 67, шарнирно связанными с соответствующими защитными шторками 10 и 11. Рычаги 60 и 61 выполнены с возможностью взаимодействия с упорами 56, закрепленными на выключателе 7. Для перемещения трека 8 на боковых стенках отсека выкатного элемента 3 закреплены направляющие 68, выполненные с прорезными пазами 69. Для контроля положения трека 8 на правой боковой стенке закреплены путевые выключатели 70, включенные в схему управления. Расстояние между путевыми выключателями 70 соответствует длине хода выкатного элемента между рабочим и контрольным положениями.
Трек 8 выкатного элемента состоит (фиг.5) из короба 71 и платформы 72, на которой смонтирован выключатель 7. Платформа 72 оборудована роликами 73 и выполнена с возможностью перемещения относительно короба 71 по направляющим 68. Трек 8 содержит механизм фиксирования короба 71 в отсеке выкатного элемента 3 и механизм перемещения платформы 72 относительно короба 71.
Механизм фиксирования короба 71 состоит из двух тяг 74 с рукоятками 75 для их перемещения и подпружиненного упора 76. Тяги 74 выполнены с возможностью взаимодействия их концевых частей с пазами 69 в направляющих 68, закрепленных на боковых стенках отсека выкатного элемента 3. Подпружиненный упор 76 выполнен с возможностью взаимодействия с фигурными пазами (не показаны) на тягах 74, при котором выведение их концевых частей из пазов 69 возможно только при контрольном положении выкатного элемента.
Механизм перемещения платформы 72 выполнен в виде винтовой пары, включающей гайку 77 и ходовой винт 78, один конец которого выполнен в форме четырехгранника 79 для установки съемной рукоятки 80 ручного привода и закреплен в коробе 71. Гайка 77 закреплена на платформе 72 посредством фиксатора 81. Противоположный конец ходового винта 78 содержит упор 82 и смонтирован на платформе 72 посредством задней опоры 83. На платформе 72 закреплены передний 84 и задний 85 упоры, расположенные на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между контрольным и рабочим положениями выкатного элемента. Упор 82 ходового винта 78 выполнен с возможностью взаимодействия с передним упором 84 при рабочем положении выкатного элемента и с задним упором 85 - при контрольном положении. В коробе 71 также закреплены концевые части направляющей 86 и толкателя 87, выполненные с возможностью размещения их средних частей в пазах (не показаны) на платформе 72. Для заземления выкатного элемента на боковой стенке платформы 72 закреплены скользящие контакты 88, выполненные с возможностью взаимодействия с направляющими 68. Для контроля положения платформы 72 (рабочего или контрольного) она содержит индикатор 89 и упор 90, закрепленный на ее правой стороне и выполненный с возможностью взаимодействия с путевыми выключателями 70.
Механизм перемещения выкатного элемента может быть выполнен с электрическим приводом, содержащим (фиг.6, 7) закрепленный на стойке тележки 9 электродвигатель 91, первичный вал 92 которого посредством первой цепной передачи 93 соединен с промежуточным валом 94, который, в свою очередь, через вторую цепную передачу 95 соединен со звездочкой 96, жестко закрепленной в гайке 77 на внутренней стороне короба 71.
Привод перемещения заземляющих ножей 21 состоит (фиг.4, 8) из приводного вала 97, один конец которого выполнен с посадочным гнездом для установки съемной рукоятки (не показаны) и закреплен в замке 98, расположенном в правой части отсека выкатного элемента 3, а противоположный конец через рычажную передачу подвижно соединен с расположенным в кабельном отсеке 5 горизонтальным валом (не показаны), на котором закреплены заземляющие ножи 21. Со стороны замка 98 на приводном валу 97 закреплены кулачки 99 и 100, ограничивающие угол его поворота на 180°, а угол поворота заземляющих ножей 21 - на 90°.
Для контроля положения заземляющих ножей 21 на приводном валу 97 установлены кулачки 101, выполненные с возможностью взаимодействия с путевыми выключателями 102, которые закреплены под правой направляющей 68 и включены в схему управления.
В КРУ предусмотрена многоуровневая система безопасности, реализуемая механизмами электрического и механического блокирования, которая содержит:
- механизм блокирования перемещения выкатного элемента при включенном выключателе;
- механизм блокирования включения выключателя при промежуточном положении выкатного элемента (между рабочим и контрольным);
- механизм блокирования перемещения выкатного элемента из контрольного в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах;
- механизм блокирования наложения заземляющих ножей при рабочем и промежуточном положениях выкатного элемента (во всех положениях, кроме контрольного);
- механизм блокирования снятия нижнего щита кабельного отсека при неналоженном положении заземляющих ножей;
- механизм блокирования наложения заземляющих ножей при рабочем положении выкатных элементов, размещенных в других КРУ, от которых возможна подача напряжения на участок цепи блокируемого КРУ;
- механизм блокирования перемещения выкатных элементов в других КРУ, от которых возможна подача напряжения на участок цепи блокируемого КРУ, на котором наложены заземляющие ножи.
Механизмы блокирования перемещения выкатного элемента при включенном выключателе 7 и блокирования включения выключателя 7 при промежуточном положении выкатного элемента расположены (фиг.3-5, 7, 9, 10) на треке 8 и в корпусе выключателя 7. Элементы механизма блокирования, расположенные в корпусе выключателя 7, рассмотрены ранее. На треке 8 в переднем упоре 84 и на задней опоре 83 на платформе 72 параллельно ходовому винту 78 закреплен шатун 103, задняя часть которого выполнена в виде защелки 104 с пазом 105 и связана с торсионной пружиной 106, а на передней части жестко закреплен упор 107. При этом шатун 103 посредством упора 53 шарнирно соединен с тягой 51. Упор 82 ходового винта 78 выполнен с возможностью взаимодействия с пазом 105 при контрольном положении выкатного элемента и с упором 107 - при рабочем положении. Толкатель 87 содержит передний и задний клиновые скосы (не обозначены), выполненные с возможностью взаимодействия с шатуном 103 и перемещения относительно него.
С правой стороны от ходового винта 78 расположена тяга 108, которая соединена с одной стороны с задним упором 85, а с другой - с коническим наконечником 109. Тяга 108 соединена с пружиной 110, выполненной с возможностью удержания ее в отведенном от ходового винта 78 положении, при котором конический наконечник 109 находится в выдвинутом за габариты платформы 72 положении. На боковой стенке платформы 72 закреплен уголок 111. Кроме этого на коробе 72 размещен конечный выключатель 112, срабатывающий при контрольном и рабочем положениях выкатного элемента.
Механизмы блокирования перемещения выкатного элемента из контрольного в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах и блокирования наложения подвижных заземляющих ножей при рабочем и промежуточном положениях выкатного элемента (фиг.4, 5, 7, 8, 11, 12) связаны с приводом перемещения заземляющих ножей, рассмотренным ранее. В отсеке выключателя 3 на приводном валу 97 закреплен кулачок 113, выполненный с возможностью взаимодействия с выступом 114 блокирующей задвижки 115 после поворота приводного вала 97 на 180° и наложения заземляющих ножей 21. При этом блокирующая задвижка 115 закреплена в замке 98 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении и соединена с тягой 116, верхняя часть которой шарнирно соединена с торцевой частью подпружиненного валика 117, выполненного с возможностью взаимодействия с выдвижным упором 118, и фиксатором 119, расположенными на правой боковой стенке отсека выключателя 3 над направляющей 68. Блокирующая задвижка 115 выполнена (фиг.4) с отогнутой скобой 120, которая выступает из отверстия 121 замка 98 и предназначена для его ручного открывания съемной рукояткой.
Механизм блокирования снятия нижнего щита кабельного отсека при неналоженном положении заземляющих ножей расположен в кабельном отсеке 5 и состоит (фиг.13, 14) из тяги 122, один конец которой шарнирно закреплен на поворотном кронштейне 123, смонтированном на одном валу (не обозначен) с заземляющими ножами 21, а второй конец выполнен с пазом 124 и посредством пальца 125 соединен со стойкой 126 корпуса 1. Нижний щит 32 задней стенки кабельного отсека 5 содержит упор 127, расположенный с возможностью взаимодействия с тягой 122 при неналоженном положении заземляющих ножей 21.
Замки 34 верхнего 31 и нижнего 32 щитов кабельного отсека 5 (фиг.15, 16) выполнены в виде подпружиненных защелок 128, закрепленных посредством шарниров 129 с пружинами 130 на внутренних поверхностях соответствующих щитов 31 и 32 с возможностью взаимодействия с упорами 131, жестко закрепленными на корпусе 1. Защелки 128 содержат проушины 132 с отверстиями 133 и ограничительную планку 134, а щиты 31 и 32 выполнены со сквозными прорезями 135. При этом верхние части защелок 128 выполнены с возможностью взаимодействия с упорами 131, а проушины 132 выполнены с возможностью их размещения через прорези 135 с наружной стороны щитов 31 и 32 и автоматического фиксирования их в этом положении посредством планки 134. Отверстия 133 проушин 132 предназначены для установки навесных замков.
Механизм блокирования наложения заземляющих ножей при рабочем положении выкатных элементов, размещенных в других КРУ, от которых возможна подача напряжения на участок цепи блокируемого КРУ и механизм блокирования перемещения выкатных элементов в других КРУ, от которых возможна подача напряжения на участок цепи блокируемого КРУ, на котором наложены заземляющие ножи, выполнены в виде электрических блокирующих устройств, которые содержат (фиг.4, 5, 7, 8) соленоид 136, выполненный с возможностью взаимодействия с блокирующей задвижкой 115, и соленоид 137, закрепленный на треке 8 с возможностью взаимодействия с шатуном 103.
Механизм блокирования в КРУ, оборудованных выкатными элементами с электрическим приводом, содержит соленоид 138 (фиг.17, 18), закрепленный на коробе 71 с возможностью взаимодействия с фиксатором 139.
Работа заявляемого КРУ осуществляется следующим образом.
Рабочее положение выкатного элемента.
Отсек выкатного элемента 3 с фасадной стороны изолирован дверью 30, а внутри - лабиринтным ограждением 47 и защитным ограждением 48 выключателя 7. Замки 34 на верхнем 31 и нижнем 32 щитах кабельного отсека 5 закрыты. Главные и вспомогательные цепи КРУ замкнуты, защитные шторки 10 и 11 открыты, заземляющие ножи 21 находятся в неналоженном положении. Выкатной элемент с выключателем 7 посредством подпружиненных тяг 74 зафиксирован в пазах 69 направляющих 68. Штыревые 16 и 27 и розеточные 49 и 50 контакты верхних и нижних штепсельных разъемов замкнуты. Включается выключатель 7, цепь замыкается, подавая напряжение от сборных шин 13 отсека сборных шин 4 к линейным шинам 22 кабельного отсека 5 и далее - к выходным кабелям. Упор 90 взаимодействует с одним из путевых выключателей 70, сигнализируя о рабочем положении выкатного элемента. Приводы механизмов перемещения платформы 72 и заземляющих ножей 21, а также возможность снятия нижнего щита 32 кабельного отсека 5 заблокированы.
Контрольное положение выкатного элемента.
Перемещение выкатного элемента из рабочего в контрольное положение возможно после отключения выключателя 7, при котором главные цепи КРУ размыкаются и автоматически снимается блокирование с привода механизма перемещения платформы 72. Ее перемещение выполняется путем вращения съемной рукояткой 80 ходового винта 78 против часовой стрелки. Выкатной элемент с выключателем 7 перемещаются внутри отсека выключателя 3 на длину хода между рабочим и контрольным положениями. При этом штыревые 16 и 27 и розеточные 49 и 50 контакты верхних и нижних штепсельных разъемов размыкаются. Неподвижные упоры 56, закрепленные на выключателе 7, выходят из зацепления с рычагами 60 и 61 шторного механизма, последние разводятся в стороны под воздействием торсионной пружины 64 и защитные шторки 10 и 11 сдвигаются навстречу друг другу. В процессе перемещения выкатного элемента между рабочим и контрольным положениями включение кнопки 52 выключателя 7 и привода заземляющих ножей 21 заблокировано. После достижения выкатным элементом контрольного положения упор 90 включает следующий путевой выключатель 70, который сигнализирует о данном положении выкатного элемента. В этом положении снимается блокирование замка 98 привода заземляющих ножей 21. Через отверстие 121 в замок 98 заводится съемная рукоятка, вращением которой через приводной вал 97 и связанный с ним горизонтальный вал заземляющие ножи 21 накладываются на неподвижные контакты 20. Кулачки 101, закрепленные на приводном валу 97, взаимодействуют с путевыми выключателями 102, сигнализируя о наложенном положении заземляющих ножей 21. Ремонтное положение выкатного элемента.
Перемещение выкатного элемента из контрольного в ремонтное положение осуществляется в следующей последовательности. В контрольном положении выкатного элемента посредством подпружиненного упора 76 снимается блокирование на перемещение тяг 74, закрепленных на коробе 71. Рукоятками 75 тяги 74 сдвигаются и их концевые части выводятся из пазов 69 в направляющих 68. Через открытую дверь 30 выкатной элемент на тележке 9 выкатывается из отсека выкатного элемента 3.
Закатывание выкатного элемента из ремонтного положения в контрольное и далее в рабочее положение производится в обратной последовательности.
В указанных положениях выкатного элемента работа механизмов блокирования осуществляется следующим образом.
Блокирование перемещения выкатного элемента между рабочим и контрольным положениями при включенном выключателе 7 осуществляется (фиг.10) путем блокирования вращения ходового винта 78 механизма перемещения платформы 72. Выключатель 7 находится в одном из фиксированных положений. Шатун 103 находится в горизонтальном положении, при котором посредством тяги 51 снимается блокирование с кнопки 52. В этом положении шатуна 103 упор 82 ходового винта 78 упирается в паз 105 на защелке 104 при контрольном положении выкатного элемента или в упор 107 при рабочем положении, блокируй таким образом вращение ходового винта 78.
Блокирование включения силового оборудования при промежуточном положении выкатного элемента осуществляется (фиг.9) путем блокирования кнопки 52 выключателя 7 в выключенном положении, при котором тяга 87 позволяет шатуну 103 переместиться вверх, в результате чего снимается блокирование с упора 82 ходового винта 78.
На выкатном элементе с электрическим приводом упомянутые блокирования осуществляются блокированием цепи управления электродвигателем, связанной посредством блок-контакта (не обозначен) с выключателем 7. При ручном перемещении выкатного элемента под воздействием тяги 51 происходит механическое отключение выключателя 7. Блокирование его включения в промежуточном положении выкатного элемента осуществляется аналогично с ранее рассмотренным примером исполнения с ручным приводом.
Блокирование перемещения выкатного элемента из контрольного в рабочее положение при наложенных заземляющих ножах осуществляется (фиг.12) путем блокирования вращения ходового винта 78 механизма перемещения платформы 72. При наложенных заземляющих ножах 21 приводной вал 97 повернут на 180° и кулачок 113 воздействует на выступ 114 блокирующей задвижки 115, опущенной вниз. Связанная с блокирующей задвижкой 115 тяга 116 проворачивает подпружиненный валик 117, который выдвигает упор 118 и фиксатор 119, расположенные на правой боковой стенке отсека выключателя 3. Упор 118 воздействует на конический наконечник 109, перемещая его внутрь платформы 72. Связанная с коническим наконечником 109 тяга 108, в свою очередь, перемещает задний упор к ходовому винту 78, блокируя его вращение посредством упора 82.
Блокирование наложения заземляющих ножей при рабочем и промежуточном положениях выкатного элемента осуществляется (фиг.11) блокирующей задвижкой 115, которая закрывает отверстие 121 замка 98 во всех положениях выкатного элемента, кроме контрольного. В этих положениях выкатного элемента фиксатор 119, кинематически связанный с блокирующей задвижкой 115, взаимодействует с уголком 111, закрепленном на боковой стенке платформы 72, блокируя тем самым перемещение задвижки 115 в нижнее положение, при котором отверстие 121 замка 98 становится доступным для введения съемной рукоятки.
Блокирование снятия нижнего щита 32 кабельного отсека 5 при неналоженном положении заземляющих ножей 21 осуществляется (фиг.13, 14) путем блокирования перемещения упомянутого щита 32 в вертикальном направлении для выведения крюкообразных выступов 33 из пазов в стойках 126 боковых стенок корпуса 1. При неналоженном положении заземляющих ножей 21 тяга 122, подвижно соединенная с приводом перемещения упомянутых ножей 21, взаимодействует с упором 127, закрепленным на внутренней поверхности нижнего щита 32, исключая таким образом его вертикальное смещение для выведения крюкообразных выступов 33 из пазов в стойках 126 боковых стенок корпуса 1. В этом положении верхнего 31 и нижнего 32 щитов кабельного отсека 5 замки 34 автоматически закрываются: верхние части подпружиненных защелок 128 упираются в упоры 131, ограничительные планки 134 закрывают изнутри прорези 135, а проушины 132 пройдя через упомянутые прорези, размещаются с наружной стороны щитов 31 и 32. Пружины 130 удерживают защелки 128 в закрытом положении. Размещение проушин 132 с наружной стороны щитов 31 и 32 сигнализирует о закрытом положении замков 34, а отверстия 133 используются для установки навесных замков. Открывание замков 34 производится путем перемещения проушин 132 внутрь кабельного отсека 5 через сквозные прорези 135. При этом верхние части подпружиненных защелок 128 выходят из зацепления с упорами 131, позволяя переместить щиты 31 и 32 вверх с последующим выведением крюкообразных выступов 33 из пазов на стойках 126.
Блокирование наложения заземляющих ножей 21 при рабочем положении выкатных элементов, размещенных в других КРУ, от которых возможна подача напряжения на участок цепи блокируемого КРУ, осуществляется (фиг.4, 8) посредством соленоида 136, который фиксирует блокирующую задвижку 115 в верхнем положении, при котором отверстие 121 в замке 98 закрыто.
Блокирование перемещения выкатных элементов в других КРУ, от которых возможна подача напряжения на участок цепи блокируемого КРУ, на котором наложены заземляющие ножи 21, осуществляется (фиг.5) посредством соленоида 137, который блокирует перемещение шатуна 103 механизма перемещения платформы 72.
При использовании электропривода блокирование перемещения выкатного элемента из рабочего положения в контрольное и наоборот осуществляется (фиг.5, 17, 18):
- для ручного управления посредством соленоида 138, при срабатывании которого блокируется фиксатор 139, исключая возможность соединения съемной рукоятки 80 с ходовым винтом 78;
- для дистанционного управления - с помощью блок-контакта (не показан) состояния выключателя 52 (включен/выключен), который введен в цепь управления электроприводом.
Заявляемое техническое решение использовано при разработке комплектного распределительного устройства серии ВМ-1 на ООО "АВМ "АМПЕР", г.Кременчуг, Украина. Предлагаемое решение позволило повысить безопасность и удобство обслуживания устройства в эксплуатации. При этом выкатной элемент может комплектоваться разной по функциональному назначению высоковольтной аппаратурой без существенного изменения базовой конструкции, что позволяет создать ряд унифицированных КРУ и расширяет область их применения.