ВЫКАТНОЙ ЭЛЕМЕНТ ШКАФА КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
PULL-OUT ELEMENT OF SWITCHGEAR AND CONTROL GEAR BOX

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для реализации в комплектных распределительных устройствах (КРУ) в сетях среднего и высокого напряжения 6-35 кВ переменного и постоянного тока. Повсеместно в России и за рубежом такие КРУ выполняются в виде набора шкафов, каждый из которых представляет собой корпус, внутри которого установлено то или иное электротехническое оборудование (высоковольтные ячейки с выключателями, шкафы управления, защиты и автоматики, шкафы собственных нужд, компенсирующие устройства и т.п.). В соответствии с требованиями заказчика из этих модулей на месте составляется требуемая конфигурация распределительного устройства. Предлагаемое изобретение относится к шкафам, в которых установлены силовые выключатели.
Известны подобные шкафы, выпускаемые многими электротехническими фирмами. В этих шкафах для удобства и безопасности эксплуатации применены выкатные элементы. Выкатной элемент представляет собой силовой выключатель, установленный на подвижной тележке, и механизма передвижения тележки. С помощью этого механизма выкатной элемент устанавливается либо в глубине шкафа, присоединяя выключатель к силовым шинам («рабочее положение»), либо для целей контроля или ремонта выключателя выкатывается вперед, отсоединяя его от силовых шин и при этом не подвергая опасности обслуживающий персонал («тестовое положение»).
В качестве аналогов предлагаемого изобретения можно привести шкафы выкатной конструкции производства фирм Schneider Electric [1, с.10], ООО «АБС Электротехника» [2, сс.53, 55], Siemens AG Sion [3, сс.34, 35], электротехнического завода «Круэлта» [4, сс.6, 20].
Как следует из указанных источников, тележка, на которой установлен выключатель, выдвигается у аналогов с помощью ходового винта, вращаемого в случае необходимости съемной ручкой. Особенно хорошо это видно в проспекте завода «Круэлта» [4, с.20, рис.25 и 26]. Такая система привода тележки имеет существенные недостатки. Первый из них заключается в том, что усилие, возникающее при вдвигании или выдвигании втычных контактов выключателя, не совпадает по направлению с усилием ходового винта, т.е. возникает момент опрокидывания в вертикальной плоскости, стремящийся заклинить ходовой винт. Возникает момент и в горизонтальной плоскости, поскольку втычные контакты, расположенные по горизонтали, могут не одновременно касаться шин. Для устранения возможности заклинивания приходится усиливать направляющие элементы и весь конструктив шкафа. Второй недостаток состоит в том, что при вдвигании тележки оператор, вращая рукоятку, не чувствует момента окончания процесса вкатывания. Он может либо недовести тележку до нужной позиции, что ведет к росту переходного сопротивления в контактах, либо своим чрезмерным усилием может поломать контакты. Характерно, что в инструкции по эксплуатации завода Siemens AG Sion указано «вращайте рукоятку до ощутимого упора» [3, с.35]. Очевидно, что ощущения оператора зависят от его опыта и самочувствия, что в некоторых случаях может привести к поломкам.
Для устранения всех этих недостатков предлагается принципиально иная конструкция выкатного элемента. Она представлена на фиг.1 и 2.
Фиг.1. Выкатной элемент в тестовом положении.
Фиг.2. Выкатной элемент в рабочем положении.
На этих фигурах цифрами обозначены:
1. Тележка с колесами.
2. Силовой выключатель.
3. Втычные контакты.
4. Ось соединения рычагов.
5. Поворотный вал.
6. Первый рычаг правой пары рычагов.
7. Левая пара рычагов.
8. Второй рычаг правой пары рычагов.
9. Съемная рукоятка.
10. Фрагмент неподвижного корпуса шкафа.
Предлагаемый выкатной элемент состоит, как и аналоги, из силового выключателя 2, установленного на подвижной тележке 1, и механизма передвижения тележки. Механизм передвижения тележки состоит из поперечного горизонтального поворотного вала 5, установленного в гнездах корпуса шкафа 10 на уровне центра всей группы втычных контактов 3, съемной поворотной рукоятки 9 указанного вала и двух пар шарнирно соединенных между собой рычагов, расположенных по обе стороны выключателя. Первая пара состоит из рычагов 6 и 8. Вторая пара рычагов 7 на фигурах заслонена корпусом выключателя, поэтому в связи с тем, что обе пары рычагов имеют идентичную конструкцию, рычаги пары 7 также будут иметь обозначение 6 и 8. Между собой рычаги одной пары шарнирно соединены с помощью оси 4, при этом первый рычаг 6 своим свободным концом жестко соединен с валом 5, а второй рычаг 8 своим свободным концом шарнирно соединен с тележкой 1.
В тестовом положении, когда выкатной элемент выдвинут вперед к оператору (влево на фиг.1), съемная рукоятка 9 опущена до упора. При этом рычаги 6 повернуты до вертикального положения. Шарнирно связанные с ними рычаги 8 подтянуты вплотную к рычагам 6. Поскольку концы рычагов 8 соединены с тележкой 1, последняя вместе с установленным на ней выключателем 2 выдвинута на расстояние достаточное для контроля и ремонта выключателя, а при необходимости - и для его демонтажа. При этом втычные контакты выключателя 3 отсоединены от стационарных высоковольтных шин (не показаны).
При необходимости установить выкатной элемент в рабочее положение, т.е. вдвинуть его в шкаф (вправо на фиг.2) рукоятка 9, связанная с поворотным валом 5, поворачивается по часовой стрелке, рычаги 6 и 8 занимают горизонтальное положение, вследствие чего связанная с рычагами 8 тележка 1 с установленным на ней выключателем 2 перемещается внутрь шкафа. При этом втычные контакты 3 соединяются с высоковольтными шинами шкафа.
Очевидно, что предлагаемая конструкция свободна от вышеперечисленных недостатков аналогов. Поскольку высота установки вала 5 равна средней высоте втычных контактов 3, при вдвигании или выдвигании выкатного элемента не возникает опрокидывающего момента в вертикальной плоскости. Появление опрокидывающего момента в горизонтальной плоскости исключается симметричным расположением двух пар рычагов по обе стороны выключателя. Очевидно, что расстояние перемещения тележки примерно равно суммарной длине рычагов 6 и 8 и никак не зависит ни от опыта оператора, ни от его состояния. Кроме того, использование простой рычажной системы вместо высокоточной винтовой ходовой пары позволяет снизить стоимость шкафа.
Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность оборудования КРУ, облегчить конструкцию и снизить стоимость. Кроме того, данное изобретение может быть применено не только в КРУ, но и в камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО) с вы-катными элементами.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Schneider Electric. Вакуумные выключатели серии Evolis на 6-20 кВ. www.schneider-electric.ru
2. ООО «АБС Электротехника». Комплектные распределительные устройства серии С-410. www.abs-electro.ru
3. Siemens AG Sion. Вакуумный силовой выключатель ЗАЕ. Руководство по эксплуатации. 2008-11-03. www.siemens.com/medium-voltage-switchgear
4. Российская группа компаний «Таврида электрик». Электротехнический завод «Круэлта». Комплектные распределительные устройства напряжением 6(10) кВ «Классика» серии D-12. Руководство по эксплуатации КЛВЕ 674512.002 РЭ. www.tavrida.ru