КАМЕРА СБОРНАЯ ОДНОСТОРОННЕГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (КСО-207 "НОВАЦИЯ")

Полезная модель относится к устройствам для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6-10 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью.
Известны различные конструкции камер сборных одностороннего обслуживания (КСО), предназначенных для работы в качестве распределительных устройств в классе среднего напряжения (RU 25651 U1, Н02В 11/26, 10.10.2002; RU 24894 U1, Н02В 11/26, 27.08.2002; RU 11407 U1 H02G 15/12, 16.09.1999).
Однако известные КСО имеет один общий недостаток - большие габаритные размеры, обусловленные, прежде всего пожеланиями эксплуатирующих организаций, стремящихся получить комфортный доступ к электрооборудованию, нуждающемуся в периодическом обслуживании, ремонте или оперативной замене при выходе из строя.
Широко представлены на рынке и являются в настоящее время наиболее массово эксплуатируемыми вариации камеры КСО серии 298, имеющие отсек сборных шин, высоковольтный отсек с высоковольтным выключателем, расположенном на выкатном элементе, релейный отсек и отсек присоединений (RU 41198 U1, Н02В 11/26, 10.10.2004; RU 52277 U1, Н02В 11/26, 10.03.2006 - прототип).
Однако у КСО серии 298 габаритные размеры также весьма существенны. Между тем, в связи с продолжающимся неуклонным ростом цен на строительные материалы, а также удорожанием отчуждаемых под электротехническое строительство земель,
занимаемые распределительными устройствами полезные площади, наряду с удобством обслуживания выходят на передний план.
Задачей полезной модели является создание КСО серии 207, выгодно отличающейся от аналогичных изделий других серий малыми габаритами, меньшими временными затратами на обслуживание встроенных компонентов и повышенным удобством в эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в КСО, содержащая расположенные в общем корпусе, изолированные друг от друга отсек сборных шин,
высоковольтный отсек с вакуумным выключателем, шинным и линейным разъединителями, механическими указателями положения вакуумного выключателя, шинного и линейного разъединителей, трансформаторами тока и трансформаторами напряжения,
отсек присоединений с линейным заземлителем, механическим указателем положения линейного заземлителя, трансформатором тока нулевой последовательности и трансформатором собственных нужд,
релейный отсек с приборами управления, защиты, сигнализации, измерения и учета электроэнергии,
при этом высоковольтный отсек и отсек присоединений снабжены элементами блокировки, -
высоковольтный и релейный отсеки выполнены на единой металлоконструкции - выдвижном моноблоке, способном занимать
рабочее положение, при котором главные цепи замкнуты, моноблок расположен и зафиксирован в камере,
контрольное положение, при котором главные цепи разомкнуты, моноблок расположен и зафиксирован в камере, и
ремонтное положение, при котором главные цепи разомкнуты, моноблок выдвинут из камеры и зафиксирован, а доступ в отсеки сборных шин и присоединений закрыт защитными изоляционными крышками,
шинный и линейный разъединители выполнены с возможностью синхронного управления ключом, воздействующим на единый привод с редуктором,
окна приводов шинного и линейного разъединителей и линейного заземлителя оборудованы шторками, разрешающими и запрещающими доступ ключа управления к приводам в соответствии с логикой построения блокировок шкафа, при этом в положении, запрещающем доступ, шторки могут запираться навесным замком.
Таким образом, в основе конструкции предложенной КСО лежит идея размещения компонентов ячейки, таких как трансформаторы тока и напряжения, шинного и линейного разъединителей, нуждающихся в процессе эксплуатации в частых периодических осмотрах, испытаниях и поверках, вместе с высоковольтным выключателем на выдвижном моноблоке.
Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки полезной модели.
Корпус представляет собой сборную металлоконструкцию, изготовленную из оцинкованной стали, несущие соединения каркаса выполнены на усиленных стальных вытяжных заклепках, при этом фасадная сторона корпуса окрашена порошковой краской.
На фасадной стороне корпуса расположены органы управления коммутационными аппаратами, мнемосхема с механическими указателями положения вакуумного выключателя, шинного и линейного разъединителей и линейного заземлителя, а также приборы управления, сигнализации, измерения и учета электроэнергии, при этом механические указатели жестко связаны с приводами соответствующих коммутационных аппаратов.
Отсек сборных шин закрыт передним защитным экраном, на крайних в ряду камерах для отсеков сборных шин установлены боковые защитные
экраны, зона отсека сборных шин освещена светодиодным светильником напряжением 36 В.
На переднем защитном экране отсека сборных шин расположено смотровое окно, позволяющее контролировать положение шинного разъединителя, на двери отсека присоединений расположены смотровые окна, позволяющие контролировать положение линейного разъединителя и линейного заземлителя.
На задней стороне корпуса выполнены аварийные разгрузочные отверстия, предназначенные для организации направленного выброса продуктов горения дуги в необслуживаемую зону при возникновении замыкания внутри шкафа.
Для перемещения моноблока в ремонтное положение подвижные контакты шинного и линейного разъединителей выполнены с возможностью перемещения строго в вертикальной плоскости и складывания внутрь моноблока.
Моноблок выполнен с возможностью размещения в нем нелинейного ограничителя перенапряжений параллельно контактам вакуумного выключателя.
В отсеке присоединений выделены цепи низкого напряжения для фазировки высоковольтных кабелей, линейный заземлитель снабжен быстродействующим пружинным приводом и выполнен с возможностью включения на полный ток короткого замыкания, зона отсека присоединений освещена светодиодным светильником напряжением 36 В.
В отсеке присоединений размещены нелинейные ограничители перенапряжений, соединенные по схеме «фаза-земля»,
В отсеке присоединений установлены индикаторы наличия высокого напряжения с клеммами проверки чередования фаз емкостные указатели напряжения, встроенные в опорные изоляторы.
Для подключения трансформатора напряжения или трансформатора собственных нужд до ввода распределительного устройства из отсека присоединений выполнен боковой шинный переход влево или вправо.
Релейный отсек представляет собой шкаф с аппаратурой вспомогательных цепей, установленный на фасадной стороне моноблока.
В релейном отсеке выполнен местный обогрев для релейных устройств, минимальная температура эксплуатации которых выше минус 40°С.
Элементы блокировки выполнены механическими с возможностью
запрета на включение выключателя при нахождении ножей линейного и шинного разъединителей в промежуточном положении,
запрета на оперирование линейным и шинным разъединителями при включенном выключателе,
запрета на включение линейного заземлителя при включенных линейном и шинном разъединителях,
запрета на включение линейного и шинного разъединителей при включенном линейном заземлителе,
запрета на перемещение моноблока при нахождении выключателя во включенном состоянии,
запрета на открывание двери кабельного отсека камеры при разомкнутом положении линейного заземлителя.
При использовании камеры в составе распредустройства элементы блокировок выполнены электрическими с возможностью
запрета на включение ввода при заземлении сборных шин соответствующей секции,
запрета включения секционного выключателя, в том числе при автоматическом включении резерва, при заземлении сборных шин любой секции,
запрета на включение заземлителя сборных шин при включенных вводном и секционном выключателях.
Все доступные для прикосновения в процессе эксплуатации металлические элементы, которые могут оказаться под напряжением, заземлены.
Прокладка магистральных шинок оперативных цепей осуществлена в коробе, расположенном в верхней части камеры и изолированном от отсека сборных шин, при этом в коробе дополнительно размещены клеммные ряды магистральных шинок.
На фиг.1 приведены конструктивные виды предложенной КСО без разреза и в разрезе, а на фиг.2-4 показаны соответственно отсек сборных шин, моноблок с высоковольтным и релейным отсеками в выдвинутом (ремонтном) положении и отсек присоединений КСО.
КСО содержит расположенные в общем корпусе, изолированные друг от друга отсек сборных шин, отсек моноблока (высоковольтный и релейный отсеки) и отсек присоединений (фиг.1).\
Слева на фиг.1 отмечены:
в отсеке сборных шин
короб 1 транзитных цепей,
смотровое окно 2 шинного разъединителя,
в отсеке моноблока
мнемосхема 3,
механический указатель 4 положения шинного разъединителя,
механический указатель 5 положения вакуумного выключателя,
кнопка 6 ручного отключения вакуумного выключателя,
окно 7 доступа ключа управления к приводу шинного и линейного разъединителей,
механический указатель 8 положения линейного разъединителя,
релейный отсек 9,
в отсеке присоединений
смотровое окно 10 линейного разъединителя,
электромагнитный замок 11,
смотровое окно 12 линейного заземлителя,
окно 13 доступа к приводу заземлителя,
механический указатель 14 положения заземлителя,
бонка 15 заземления.
Справа на фиг.1 отмечены:
в отсеке сборных шин
шинный разъединитель 16,
в отсеке моноблока
вакуумный выключатель 17,
трансформатор 18 тока,
в отсеке присоединений
линейный разъединитель 19,
линейный заземлитель 20.
В процессе работы с КСО для выдвижения моноблока в ремонтное положение (перемещения в коридор обслуживания) подвижные контакты шинного разъединителя 16 и линейного разъединителя 19 в отключенном состоянии складываются внутрь моноблока.
При выдвижении моноблока доступ в отсек сборных шин и отсек присоединений (кабельный) автоматически закрываются изоляционными шторками. При вкатывании моноблока шторки автоматически открываются.
Моноблок имеет фиксированные рабочее и ремонтное положения, исключающие самопроизвольное перемещение моноблока в КСО.
Ключ управления из привода можно вынуть только в одном из крайних (конечных) положений механизма шинного разъединителя 16, линейного разъединителя 19 и линейного заземлителя 20.
Включение вакуумного выключателя 17 производится подачей соответствующей команды на входы блока управления, находящегося в релейном отсеке 9, местно или дистанционно. Включение выключателя 17 выполняется при соблюдении следующих условий:
- электрические блокировки не запрещают включение выключателя 17;
- шторка окна 7 доступа ключа управления к приводу шинного разъединителя 16 и линейного разъединителя 19 закрыта, что равносильно тому, что разъединители 16, 19 находятся в одном из конечных положений, ключ управления разъединителями 16, 19 вынут.
После включения вакуумного выключателя 17 механический указатель 5 на мнемосхеме 3 индицирует его замкнутое положение. Блокируется открытие шторки окна 7 доступа ключа управления к приводу разъединителей 16, 19.
Отключение вакуумного выключателя 17 производится подачей соответствующей команды на входы блока управления местно или дистанционно. Отключение выключателя 17 выполняется, когда электрические блокировки не запрещают его отключение.
После отключения вакуумного выключателя 17 механический указатель 5 на мнемосхеме 3 индицирует его разомкнутое положение. Разблокируется открытие шторки окна 7 доступа к приводу разъединителей 16, 19.
Ручное, т.е. без вспомогательных устройств, включение вакуумного выключателя 17 не применимо.
Ручное (механическое) отключение вакуумного выключателя 17 производится нажатием на кнопку 6 ручного отключения. Отключение выключателя 17 выполняется безусловно.
После отключения вакуумного выключателя 17 механический указатель 5 на мнемосхеме 3 индицирует его разомкнутое положение.
Разблокируется открытие шторки окна 7 доступа ключа управления к приводу разъединителей 16, 19.
Включение шинного разъединителя 16 и линейного разъединителя 19 производится поворотом ключа управления по часовой стрелке. Включение разъединителей 16, 19 возможно, когда не заблокировано открытие шторки окна 7 доступа к приводу разъединителей 16, 19, что равносильно тому, что вакуумный выключатель 17 и линейный заземлитель 20 находятся в отключенном положении.
После включения разъединителей 16, 19 механические указатели 4, 8 на мнемосхеме 3 индицируют их замкнутое положение. Блокируется открытие шторки окна доступа к приводу линейного заземлителя 13.
Отключение шинного разъединителя 16 и линейного разъединителя 19 производится поворотом ключа управления против часовой стрелки. Отключение разъединителей 16, 19 возможно, когда не заблокировано открытие шторки окна 7 доступа к приводу разъединителей 16, 19, что равносильно тому, что вакуумный выключатель 17 находятся в отключенном положении.
После отключения разъединителей 16, 19 механические указатели 4, 8 на мнемосхеме 3 индицируют их разомкнутое положение. Разблокируется открытие шторки окна 13 доступа к приводу линейного заземлителя 20.
Включение линейного заземлителя 20 производится поворотом ключа управления по часовой стрелке. Включение линейного заземлителя 20 возможно, когда не заблокировано открытие шторки окна 13 доступа к приводу линейного заземлителя 20, что равносильно тому, что разъединители 16, 19 находятся в отключенном положении, а электромагнитный замок 11 открыт.
После включения заземлителя 20 механический указатель 14 на мнемосхеме 3 индицирует его замкнутое положение. Блокируется открытие шторки окна 7 доступа к приводу разъединителей 16, 19.
Отключение линейного заземлителя 20 производится поворотом ключа управления против часовой стрелки. Отключение линейного заземлителя 20 возможно, когда электромагнитный замок 11 открыт.
После отключения линейного заземлителя 20 механический указатель 14 на мнемосхеме 3 индицирует его разомкнутое положение. Разблокируется открытие шторки окна 7 доступа к приводу разъединителей 16, 19.
Данная КСО может быть применена в составе распределительных устройств напряжением 6-10 кВ при новом строительстве, расширении, реконструкции и техническом перевооружении следующих объектов:
- распределительных и трансформаторных подстанций городских электрических сетей;
- распределительных и трансформаторных подстанций объектов гражданского назначения и инфраструктуры;
распределительных подстанций предприятий легкой промышленности;
- тяговых подстанций городского электрического транспорта и метрополитена;
- понизительных подстанций 35-110/6-10 кВ и 6-10/0,4 кВ распределительных сетей, комплектных трансформаторных подстанций высокой степени заводской готовности.
Предложенная конструкция позволяет уменьшить габаритные размеры камер по всем трем измерениям (ширина по фасаду - 650 мм, глубина по основанию - 800 мм, высота - 2100 мм). При этом существенно повышаются удобство эксплуатации и ремонтопригодность КСО. Расположение разъединителей в непосредственной близости от силового выключателя позволяет значительно упростить кинематическую схему приводов, повысив тем самым надежность КСО.
Принятый принцип построения КСО обеспечивает более эффективную компоновку КСО, выделение отсека присоединений с
увеличением его полезного объема и повышением удобства монтажа кабельных линий, получение беспрепятственного доступа к элементам, требующим осмотра, проверки и периодического обслуживания.
Кроме того, значительно повышается функциональность КСО, позволяющая теперь реализовывать в унифицированной конструкции существующего шкафа полный набор необходимых присоединений классического распределительного устройства, качественно улучшая при этом присущие им свойства.