ЯЧЕЙКА КОМПЛЕКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ КРУ/ТЭК-205

Техническое решение относится к области электротехники, а именно к высоковольтным комплектно распределительным устройствам (КРУ), предназначенным для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока.
Из существующего уровня техники известны ячейки КРУ (см. RU 26692 U1, МПК Н02В 11/00, опубл. 10.12.2002), содержащие высоковольтный выключатель, установленный на выкатном элементе, трансформаторы тока, кабельные присоединения, сборные шины и заземлитель, оснащенный механизмом ускоренного включения. Указанные элементы ячейки размещены в ее корпусе, который разделен на отдельные изолированные отсеки (высоковольтного выключателя, кабельный, сборных шин и низковольтный), оборудованные клапанами сброса давления. Доступ к внутреннему объему ячейки обеспечивается дверьми, расположенными с фасадной стороны ячейки. При этом доступ в ячейку ограничен системой блокировок, обеспечивающих безопасность при работе с ней обслуживающего персонала.
Недостатком такой конструкции ячейки КРУ является неудобство обслуживания оборудования, установленного внутри ячейки, в результате возможности доступа к нему только через узкие проемы фасадных дверей. Кроме того, недостатком данной конструкции является вероятность поражения электрическим током от разъединяющих контактов при отсоединении от них высоковольтного выключателя и нахождении его выкатного элемента вне ячейки.
Технический результат, на достижение которого направлено данное техническое решение, заключается в улучшении технических и эксплутационных характеристик ячейки КРУ, в части удобства обслуживания, надежности и безопасности, а также в уменьшении площади, занимаемой распределительным устройством, при сохранении всех электрических характеристик аналогичных ячеек.
Согласно заявленному техническому решению ячейка КРУ содержит высоковольтный выключатель, установленный на выкатном элементе, трансформаторы тока, кабельные присоединения, сборные шины и заземлитель, оснащенный механизмом ускоренного включения. Корпус ячейки разделен на отдельные изолированные отсеки
(высоковольтного выключателя, кабельный, сборных шин и низковольтный), которые оборудованы клапанами сброса давления.
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала в ячейке предусмотрен ряд блокировок, которые
- не допускают перемещения выкатного элемента с высоковольтным выключателем, находящимся во включенном положении, из рабочего положения в контрольное и из контрольного положения в рабочее,
- не допускают включения высоковольтного выключателя при нахождении выкатного элемента в промежуточном (между рабочим и контрольным) положении,
- не допускают перемещения выкатного элемента из контрольного положения в рабочее при включенных ножах заземлителя и
- не допускают включения заземлителя при включенном высоковольтном выключателе.
С фасадной стороны ячейки размещены двери, обеспечивающие доступ и изоляцию низковольтного и кабельного отсеков; помимо дверей на фасадной стороне ячейки размещена панель, обеспечивающая локализацию отсека высоковольтного выключателя. При этом на двери кабельного отсека имеется смотровое окно для обзора и визуального контроля положения заземлителя, предназначенного для заземления кабельных присоединений или сборных шин.
Выкатной элемент с высоковольтным выключателем размещен в кассете, установленной в ячейке на тележке и оборудованной шторками, которыми при выкатывании выкатного элемента из ячейки автоматически закрывается доступ к разъединяющим контактам, оставшимся под напряжением.
При этом для проведения работ, связанных с необходимостью получения доступа к внутренним отсекам ячейки, предусмотрена возможность выкатывания тележки кассеты из ячейки при включенном заземлителе и закрытой изолирующей перегородке, предотвращающей доступ к разъединяющим контактам сборных шин.
Предложенное техническое решение поясняется графическими материалами, на которых изображено:
на фиг.1 - общий вид ячейки КРУ;
на фиг.2 - положения выкатного элемента в ячейке КРУ;
на фиг.3 - выкатывание тележки кассеты из ячейки КРУ.
Ячейка КРУ напряжением 6 и 10 кВ предназначена для распределительных устройств переменного трехфазного тока частотой 50 Гц систем с изолированной нейтралью или заземленной через дугогасительный реактор, является ячейкой одностороннего обслуживания и представляет собой сборную металлоконструкцию, составные части которой сварены из листовых гнутых профилей, внутри
которой размещена вся аппаратура схем главных и вспомогательных цепей.
Для безопасного обслуживания и локализации аварий корпус разделен на отсеки металлическими перегородками и автоматически закрывающимися шторками (3, 4). Ячейка КРУ состоит из четырех основных отсеков - высоковольтного отсека (А), кабельного отсека (В), отсека сборных шин (С) и низковольтного отсека (D).
Высоковольтный выключатель (1) с приводом установлен на выкатном элементе. В верхней и нижней частях выкатного элемента расположены разъединяющие контакты, которые при вкатывании выкатного элемента в ячейку замыкаются с шинными (9) и линейными (8) неподвижными контактами. При выкатывании выкатного элемента с предварительно отключенным выключателем (1) разъемные контакты разъединяются, при этом выключатель (1) отсоединяется от сборных шин и кабельных присоединений. При выкатывании выкатного элемента из ячейки шторками (3, 4) автоматически закрывается доступ к разъединяющим контактам, что исключает возможность случайного прикосновения к токоведущим частям, оставшимся под напряжением.
При снятом напряжении с главной цепи КРУ относящиеся к ней токоведущие части одной ячейки, аппараты и конструкции допускают возможность осмотра, смены и ремонта в условиях, обеспечивающих безопасность работ, без нарушения нормальной работы цепей в соседних ячейках КРУ.
Выкатной элемент ячейки КРУ имеет три положения (см. фиг.2):
- рабочее (I) - когда находится в корпусе ячейки, главные цепи замкнуты;
- контрольное (II) - выкатной элемент в корпусе ячейки, главные цепи разомкнуты (достигается создание видимого разрыва главной цепи);
- ремонтное (III) - выкатной элемент находится вне корпуса ячейки, главные цепи разомкнуты, доступ к токоведущим частям закрыт шторками (3, 4). При этом обеспечивается удобный доступ к выключателю (1) и его приводу или другому оборудованию, установленному на выкатном элементе.
В рабочем, контрольном и ремонтном положении выкатной элемент имеет механизм фиксации. Для облегчения перемещения выкатного элемента в рабочее положение имеется винтовой механизм, управляемый съемной рукояткой.
Рукоятки приводов и аппаратов управления, приборы учета, измерения и сигнализации расположены с фасадной стороны ячеек КРУ.
В ячейке КРУ для заземления кабельных присоединений или сборных шин устанавливается стационарный заземлитель (5), управляемый приводом (2) и оснащенный механизмом ускоренного включения для предотвращения образования дуги при случайном заземлении токоведущих частей, находящихся под напряжением.
Ячейка КРУ имеет целый ряд блокировок, для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, кроме того, в ячейке КРУ также предусмотрена возможность установки блокировочных замков.
Ячейка КРУ может быть дополнительно снабжена блокировками внешних присоединений, т.е. в ячейках КРУ с заземлителями (5) предусмотрена возможность установки устройств, не допускающих включения заземлителя (5) при рабочем положении выкатных элементов или находящегося во включенном положении любого коммутационного электрооборудования в других ячейках КРУ, от которых возможна подача напряжения на ячейку, где размещен заземлитель.
Доступ в ячейку обеспечивают две двери: верхняя в низковольтный отсек (D), нижняя - в зону кабельных присоединений, трансформаторов тока (6) и заземлителя (5) - кабельный отсек (В). На двери кабельного отсека (В) имеется смотровое окно для визуального контроля положения заземлителя (5).
Конструкция передней панели высоковольтного выключателя совместно с конструкцией ячейки КРУ обеспечивает надежную локализацию высоковольтного отсека (А) без использования дополнительных дверей.
Для проведения пуско-наладочных работ или работ, связанных с необходимостью получения доступа к оборудованию, установленному внутри ячейки (в кабельном и высоковольтном отсеках), предусмотрена возможность демонтажа и выкатывание тележки кассеты из ячейки КРУ (см. фиг.3). Выкатывание тележки кассеты из ячейки КРУ возможно только при включенном заземлителе (5) и закрытой посредством привода (14) изолирующей перегородке (12), предотвращающей доступ к разъединяющим контактам сборных шин (9).
В ячейках КРУ имеется устройство для установки лампы внутреннего освещения (лампа накаливания 36 В), обеспечивающее возможность безопасной замены перегоревшей лампы без снятия напряжения.
При возникновении внутри КРУ короткого замыкания с открытой электрической дугой конструкция КРУ обеспечивает локализацию воздействия открытой электрической дуги в пределах отсека путем применения в КРУ специальных мер по ограничению времени действия дуги до величины не более 0,2 с. Диапазон токов короткого замыкания, при котором обеспечивается отключение дугового короткого замыкания за указанное время - от 5 до 20 кА.
Ячейки КРУ оборудованы клапанами сброса давления (7, 10, 11) в сочетании с датчиками дуговой защиты и схемами, имеющими блокировку от ложных отключений КРУ, например, по наличию тока короткого замыкания или падения напряжения в КРУ.
Все установленные в ячейках КРУ аппараты и приборы, подлежащие заземлению, заземлены. На фасаде ячейки в нижней части имеется бонка заземления, предназначенная для присоединения к
заземленному корпусу элементов, временно подлежащих заземлению. Дверь низковольтного отсека (D) является панелью, на которой смонтирована схема приборов вспомогательных цепей, заземленных гибким проводом. На ней размещена аппаратура в основном с задним присоединением проводов (реле или устройства защиты, управления, сигнализации, приборы учета и измерения). Конструкция низковольтного отсека (D) позволяет устанавливать любой набор релейной защиты, а также блоки микропроцессорной защиты.
Магистральные шинки оперативных цепей питания, управления и сигнализации проходят через низковольтный отсек (D), на дне которого расположен клеммник, который служит, кроме того, в качестве выходного клеммника для выполнения межъячеечных соединений вспомогательных цепей. Каналом для межъячеечных соединений вспомогательных цепей служит короб (13), расположенный в верхней части ячеек КРУ. Вспомогательные цепи высоковольтного выключателя (1) подключены к низковольтному отсеку посредством разъема (15).