РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области высоковольтного аппаратостроения и может быть использовано в разъединителях высокого напряжения, устанавливаемых на опорах линий электропередач и подстанциях.
Из уровня техники известны разъединители различного типа,  например,  горизонтально-поворотный разъединитель, содержащий раму с изоляционными колонками, на которых установлены контактные ножи главной токоведущей системы (Полезная модель РФ № 29403 МПК H01H 31/20, опубл.10.05.2003). В данном разъединителе токовый переход с подвижного на неподвижный контакт осуществляется через скользящий контакт типа "тюльпан", выполненный с возможностью вращения и защищенный кожухом. Недостатком этого технического решения является, во-первых, меньшая контактная поверхность, вследствие чего увеличивается путь тока при прохождении по «тюльпану», во-вторых, сложность конструкции, за счет необходимости применения кожуха для защиты «тюльпана».
Известен также, разъединитель линейный качающегося типа (Полезная модель РФ № 130450, МПК H01H 31/00, опубл. 20.07.20130), содержащий в одной фазе два неподвижных изолятора и один подвижный, расположенный на оси вращения, а также один или два подвижных ножа заземления. Оси вращения подвижного изолятора и, по крайней мере, одного ножа заземления механически связаны таким образом, что при размыкании главных контактов одновременно происходит включение ножа заземления в неподвижный контакт заземления, расположенный на верхнем фланце неподвижного изолятора, при этом на верхнем фланце одного из неподвижных изоляторов закреплен контактный вывод, главный нож и неподвижный контакт заземления, а на верхнем фланце подвижного изолятора закреплен основной контакт с гибкой связью, которая электрически соединена с другим контактным выводом и неподвижным контактом заземления, закрепленными на верхнем фланце второго неподвижного изолятора. Недостатком известного разъединителя является сложность конструкции, большой вес, высокая металлоемкость при изготовлении.
Наиболее близким по достигаемому результату (прототипом)  является разъединитель ООО управляющей компании «Электрощит» Самара,  (Руководство по эксплуатации ОГК 412.240.РЭ «Разъединитель переменного тока типа РЛК СЭЩ -10 с приводом ПР СЭЩ). Разъединитель предназначен для включения и отключения участков электрической цепи высокого напряжения, токов холостого хода трансформаторов, зарядных токов воздушных линий, а также заземления отключенных участков при помощи встроенных заземлителей
горизонтально ориентированную конструкцию
Разъединитель состоит из рамы, изоляции, токоведущей системы и заземляющего контура. Рама  разъединителя представляет собой сварную, , на которую устанавливаются неподвижные изоляторы и к которой крепятся кронштейны подвижных изоляторов и заземлители Токоведущая система разъединителей выполнена в виде контактного ножа, главного пальчикового контакта, гибкой связи главной контактной части, которые устанавливаются на верхних фланцах изоляторов.  Под гибкой связью главной контактной части  установлены пружинные направляющие. Заземлитель представляет собой кронштейн, к которому с помощью пластин  крепятся две пары пальчиковых контактов заземлителя. Контакты заземлителя  расположены на неподвижных изоляторах.    Электрическая связь валов заземления с рамой  осуществляется через гибкие связи. Недостатком  прототипа является сложность конструкции,  большая металлоемкость, высокая себестоимость.
Задача, стоящая перед полезной моделью, заключается в упрощении конструкции устройства и повышении надежности его эксплуатации.
Поставленная задача решается за счёт изменения принципа  действия разъединителя  и, соответственно,  конструкции разъединителя. В предлагаемом разъединителе рама выполнена из трёх частей (трёх рам), размещённых в вертикальной плоскости, - двух подвижных и одной неподвижной, расположенной между ними. На   верхней подвижной раме закреплены  изоляторы контактной группы. Ответная контактная группа закреплена на изоляторах, расположенных на неподвижной средней раме.
Техническим результатом изготовления и использования полезной модели является упрощение конструкции разъединителя и повышение его надёжности за счёт применения профильной трубы в конструкции рам, расположения контактной группы с изоляторами на разных рамах, вертикального вхождение ножей контактов.
Сущность полезной модели заключается в том, что разъединитель переменного тока выполнен в виде аппарата с вертикальным принципом действия:  его рамная конструкция  состоит из трёх рам, размещённых в вертикальной плоскости,  верхняя и нижняя из которых  установлены с возможностью возвратно поступательного перемещения по вертикали, а средняя рама установлена неподвижно на кронштейне.  Для стабилизации  верхней  рамы  относительно  средней  предусмотрена направляющая система,  выполненная в виде верхних и нижних направляющих элементов.    Верхние  элементы  выполнены полыми, и закреплены на горизонтальной поверхности  верхней подвижной рамы на противоположных её сторонах с возможностью их перемещения по нижним направляющим элементам, жестко закреплённым на горизонтальной поверхности неподвижной средней рамы. На вертикальной боковой поверхности средней рамы размещён  ограничитель горизонтального перемещения рамы.  Изоляторы  и контактная группа закреплены на верхней подвижной раме, а ответная контактная группа закреплена на изоляторах, расположенных  на средней неподвижной раме. Нижняя подвижная  рама выполнена в виде П-образной конструкции и связана с верхней подвижной рамой и с приводом перемещения,  а для предотвращения несанкционированного  включения разъединителя,  на валу заземлителей размещены  механические блокирующие элементы.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическими материалами:
На фиг.1 показана схема общего вида разъединителя во включенном положении;
На фиг.2 – показан разъединитель, вид сбоку;
На фиг.3 – показан вид сбоку разъединителя в выключенном  положении,  с включенными заземлителями и с механической блокировкой;
На фиг.4 – показан общий вид разъединителя в аксонометрической проекции.
Разъединитель состоит:
-  из трех рам:
– верхней подвижной рамы 1,
- средней неподвижной рамы 2, установленной на кронштейне (на фиг. не показан),
- и нижней подвижной рамы 3,
и содержит:
- направляющую систему, состоящую из верхних элементов 4, расположенных по краям верхней рамы 1 и нижних элементов 5, расположенных по краям средней рамы 2,
- ограничители 6 поперечного смещения нижней рамы, расположенные по краям средней рамы 2,
- изоляторы  7 токоведущей системы,
- токоведущие части, состоящие из верхних ножей 8  и нижних ножей 9,  элементов жесткости 10,
- механической блокировки 11,
- заземлителей 12,
- вала заземлителей 13,
- ножами заземлителя 14,
- контактов заземления 15,
- штангу привода разъединителя 16,
- штангу привода  заземлителя 17.
Верхняя подвижная рама 1, представляет собой сварную конструкцию из жесткого профиля или профильной трубы, на которой установлены изоляторы 7,    с  закрепленными на них верхними ножами 8 токоведущей части  и  верхние полые направляющие   (трубки) 4 направляющей системы.
Средняя неподвижная рама 2 разъединителя  представляет собой сварную конструкцию, на которой установлены изоляторы 7 с закрепленными на них нижними ножами 9 токоведущей части и размещены нижние направляющие  (стержни) 5 направляющей системы  для предотвращения поперечного смещения верхней рамы 1. На вертикальной боковой поверхности рамы 2  установлены ограничители 6 поперечного смещения,  относительно неё, нижней рамы 3,   заземлители 12 с единым валом 13 и  механической блокировкой 11  от несанкционированного включения.
Нижняя подвижная рама 3 представляет собой сварную П-образную конструкцию, соединенную с верхней (подвижной) рамой 1, и предназначена для передачи возвратно-поступательного движения вверх-вниз от привода (на фиг. не показан)  через штангу  16, прикрепленную к раме 3 посредством скобы, верхней подвижной раме 1, за счет жесткого соединения (сварного, болтового) с  верхними элементами направляющей системы 4.  Токоведущая система    разъединителя разделена на две части – подвижную и неподвижную. Неподвижная часть выполнена  в виде контактных ножей 9 из медной шины,  закрепленных на верхних фланцах изоляторов 7  средней неподвижной рамы  2 с  крепежной системой для воздушного провода (или кабеля) и ножами заземлителя 14. Подвижная часть  выполнена в виде контактных ножей 8 из медной шины, закрепленной через элемент жесткости 10  на нижних фланцах изоляторов 7 верхней рамы 1.
Заземлитель  разъединителя  состоит из, собственно, заземлителей 12 с контактами заземления 15, вала  заземлителей 13.
Разъединитель работает следующим образом.
В выключенном состоянии  подвижная рама 1 находится в верхней точке, обеспечивая необходимый воздушный зазор между верхними 8 и нижними ножами 9 токоведущей части. Включение  разъединителя происходит через привод (на фиг. не показан), кинематически связанный с нижней подвижной рамой 3 штангой 16, которая, благодаря жесткому соединению с верхней подвижной рамой 1, перемещает ее вниз. При этом, верхняя направляющая   (трубка) 4,  закреплённая на верхней раме 1, перемещается по нижней направляющей (стержень) 5, размещённой на средней неподвижной  раме 2  и  обеспечивает  точность вертикального перемещения верхней рамы 1. В то же время, ограничитель 6, жестко установленный по краям  средней неподвижной рамы 2, охватывающий вертикальную часть рамы 3, не позволяет раме 3 перемещаться в горизонтальном направлении. Таким образом, направляющая система обеспечивает точное замыкание верхних ножей 8 и нижних ножей 9  токоведущей части.  В результате, верхние ножи 8 входят в соединение с нижними ножами 9, тем самым образуя замкнутую цепь для протекания электрического тока. Выключение разъединителя происходит, посредством перемещения вверх, с помощью привода и штанги 16,  которая, через подвижную нижнюю раму 3, передает движение верхней подвижной  раме 1. В результате перемещения вверх подвижной рамы 1, верхние ножи 8  верхней подвижной рамы 1 выходят из зацепления с нижними ножами 9 средней рамы 2 и образуют воздушный зазор, исключающий возможность протекания электрического тока. Включение заземлителей 12 выполняется при отключенном положении разъединителя. Включение заземлителей происходит посредством поворота вала заземлителей  13  штангой 17. Контакты 15 заземлителей 12 входят в соединение с ножом заземлителей 14. При этом механическая блокировка 11 упирается в нижний элемент  направляющей  системы 5 и препятствует перемещению верхней рамы 1 вниз в случае попытки несанкционированного включения разъединителя.
Предлагаемая конструкция разъединителя проста в изготовлении из-за:
небольшого количества комплектующих деталей, применения легких профильных труб для  рам, обеспечивающих необходимую жесткость.. Разъединитель также прост и надёжен в эксплуатации за счёт принципа работы – выполнения рамной конструкции из трёх рам, расположения их в вертикальной плоскости и обеспечения точного взаимодействия её составных частей, обеспечивающего возможность простого и надёжного замыкания и размыкания контактов устройства простым вертикальным перемещением, при этом,  наличие механической блокировки от несанкционированного включения при включенном заземлении, обеспечивает безопасность её эксплуатации.  Кроме того,   верхняя и нижняя рама образуют контур, по периметру разъединителя, предотвращающий случайное попадание на токоведущие части посторонних предметов в результате ветра, урагана и т.п.
Таким образом, задача, стоящая перед полезной моделью, решена.