КОМПЛЕКТНОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в производстве высоковольтного оборудования.
Наиболее близким техническим решением-прототипом является комплектное распределительное устройство, содержащее камеру, разделенную перегородками на четыре отсека, в верхнем отсеке которой расположены сборные шины с шинным разъединителем, электрически связанным с источником тока и выключателем, прикрепленным основанием к перегородке, отделяющей верхний отсек от нижерасположенного высоковольтного отсека, с расположенным в нем выключателем, подсоединенным к трансформатору тока, который, в свою очередь подсоединен к шинам нагрузки с линейными разъединителем, соединенным тягами с приводом, причем шины нагрузки расположены в кабельном отсеке, при этом приводы разъединителей выведены на лицевую панель устройства, кроме того, устройство содержит низковольтный отсек, предназначенный для размещения измерительной и сигнальной аппаратуры, расположенный одновременно в объемах высоковольтного и кабельного отсеков и выделен из них перегородками, причем низковольтный отсек расположен в передней части устройства с возможностью доступа к нему со стороны передней панели камеры (см. U1 №20691, RU, кл. Н 02 В 11/00, 11/04, опубл. 20.11.2001, Бюл. №32).
Недостатком известного устройства является излишне высокая трудоемкость его обслуживания и ремонта, связанные с установкой и демонтированием выключателя. Например, вес высоковольтного вакуумного выключателя BB/TEL, в зависимости от модификации достигает 68 кг, в то время как сам выключатель является хрупким прибором. Осуществлять работы по сборке и демонтажу выключателя, удерживая его навесу
достаточно сложно, а в некоторых случаях в условиях наличия высокого напряжения на магистральных шинах и невозможно. Указанное обстоятельство обуславливает необходимость использования в подобных случаях специальных приспособлений, однако в условиях конкретного эксплуатационного предприятия такая возможность не всегда существует, что приводит к повышению сложности выполняемых работ, повышению риска нарушения техники безопасности при выполнении работ, повышению временных и материальных затрат на обслуживание.
Задачей полезной модели является повышение технологичности изготовления и обслуживания устройства.
Техническим результатом является упрощение и удешевление процесса выполнения работ, связанных с установкой, обслуживанием и ремонтом устройства, а также повышение его безопасности, за счет облегчения доступа к элементам конструкции камеры без использования специальных приспособлений.
Указанный результат достигается тем, что в комплектное распределительное устройство (вариант 1) включающее камеру, разделенную защитными перегородками на четыре отсека, в шинном отсеке, расположенном в верхней части камеры установлены сборные шины с шинным разъединителем, соединенным с соответствующими выводами выключателя, установленного в отсеке высоковольтного выключателя, расположенном в средней части камеры, шины нагрузки с линейным разъединителем, установленными в кабельном отсеке, расположенном в нижней части камеры, при этом разъединители соединены тягами с приводом, рычаги которого выведены на лицевую панель устройства, низковольтный отсек, в котором установлены приборы измерительной и сигнальной аппаратуры, расположен одновременно в объемах высоковольтного и кабельного отсеков в передней части камеры, выполненный с возможностью доступа к нему со стороны передней панели камеры, а также трансформатор, введены узлы блокировки
включения/отключения разъединителей и выключателя, представляющего собой высоковольтный выключатель с вакуумными дугогосительными камерами, ориентированный вертикально, вакуумными дугогасительными камерами вверх, основанием вниз, и установленный на П-образной подставке, высота которой выбирается из расчета не большей чем обеспечивающей необходимый минимальный зазор между токоведущими частями выключателя и элементами конструкции камеры, но не меньшей, чем обеспечивающей максимальный доступ к приборам отсека высоковольтного выключателя, со стороны передней панели камеры, при этом П-образная подставка закреплена на перегородке, разделяющей отсек высоковольтного выключателя и кабельный отсеки, сборные шины и шины нагрузки являются входом и выходом устройства соответственно.
Кроме того: - корпус камеры выполнен из сварных и/или сборных конструкций, при этом лицевая панель выполнена с возможностью доступа внутрь отсека высоковольтного выключателя и кабельного отсека камеры с помощью дверных конструкций,
- камера снабжена левой боковой панелью,
- тяги привода разъединителей размещены внутри у боковых сторон камеры, а рычаги привода установлены по боковым краям средней части лицевой панели устройства,
- камера снабжена зажимом заземления, выполненным в его нижней передней части,
- выключатель включает в себя три раздельных высоковольтных вакуумных коммутатора, объединенных общим корпусом и единым управлением, при этом выводы коммутаторов являются выводами выключателя,
- шинный отсек снабжен защитным экраном,
- выходные выводы выключателя соединены с соответствующими шинами нагрузки с линейным разъединителем через, по меньшей мере, один
трансформатор или изолятор, установленные на перегородке кабельного отсека,
- выход выключателя соединен с шинами нагрузки с линейным разъединителем через, по меньшей мере, один проходной трансформатор,
- устройство выполнено с возможностью внутренней и внешней подсветки с помощью ламп установленных внутри камеры и/или на его лицевой панели, соответственно,
- узлы блокировки включения/отключения разъединителей и выключателя включают узел механической блокировки включения/отключения шинных и линейных разъединителей и узел электрической блокировки включения выключателя,
- устройство снабжено приборами защиты, установленными в низковольтном отсеке,
- П-образная подставка выполнена металлической и установлена на перегородке перед трансформатором.
- защитные перегородки выполнены металлическими.
Указанный результат достигается тем, что в комплектное распределительное устройство (вариант 2) включающее камеру, разделенную на отсеки, в шинном отсеке, расположенном в верхней части камеры и отделенном от отсека высоковольтного выключателя защитной перегородкой установлены сборные шины с шинным разъединителем, соединенным с соответствующими выводами выключателя, установленного в отсеке высоковольтного выключателя, расположенном в средней части камеры, шины нагрузки с линейным разъединителем, установленными в кабельном отсеке, расположенном в нижней части камеры, при этом разъединители соединены тягами с приводом, рычаги которого выведены на лицевую панель устройства, низковольтный отсек, в котором установлены приборы измерительной и сигнальной аппаратуры, расположен одновременно в объемах высоковольтного и кабельного отсеков в передней части камеры и отделен от них защитной перегородкой, выполненный с
возможностью доступа к нему со стороны передней панели камеры, а также трансформатор, введены узлы блокировки включения/отключения разъединителей и выключателя, представляющего собой высоковольтный выключатель с вакуумными дугогосительными камерами, ориентированный вертикально, вакуумными дугогасительными камерами вверх, основанием вниз, и установленный на П-образной подставке, высота которой выбирается из расчета не большей чем обеспечивающей необходимый минимальный зазор между токоведущими частями выключателя и элементами конструкции камеры, но не меньшей, чем обеспечивающей максимальный доступ к приборам отсека высоковольтного выключателя со стороны передней панели камеры, при этом П-образная подставка закреплена на боковых поперечных опорах корпуса камеры, между кабельным отсеком и отсеком высоковольтного выключателя, трансформатор установлен на задней внутренней части корпуса камеры, сборные шины и шины нагрузки являются входом и выходом устройства соответственно.
Кроме того: - корпус камеры выполнен из сварных и/или сборных конструкций, при этом лицевая панель выполнена с возможностью доступа внутрь высоковольтного и кабельного отсеков камеры с помощью дверных конструкций,
- тяги привода разъединителей размещены внутри у боковых сторон камеры, а рычаги привода установлены по боковым краям средней части лицевой панели устройства,
- камера снабжена зажимом заземления, выполненным в ее нижней передней части,
- выключатель включает в себя три раздельных высоковольтных вакуумных коммутатора, объединенных общим корпусом и единым управлением, при этом выводы коммутаторов являются выводами выключателя,
- шинный отсек снабжен защитным экраном,
- выходные выводы выключателя соединены с шинами нагрузки с линейным разъединителем через, по меньшей мере, один трансформатор, установленный на задней части корпуса камеры изнутри, между отсеками высоковольтного выключателя и кабельным отсеком,
- выходные выводы выключателя соединены с шинами нагрузки с линейным разъединителем через по меньшей мере один трансформатор, установленный на передней части корпуса камеры изнутри, между отсеками высоковольтного выключателя и кабельным отсеком.
- устройство выполнено с возможностью внутренней и внешней подсветки с помощью ламп установленных внутри камеры и на его передней панели, соответственно
- узлы блокировки включения/отключения разъединителей и выключателя включают узел механической блокировки включения/отключения шинных и линейных разъединителей и узел электрической блокировки включения выключателя,
- устройство снабжено приборами защиты, установленными в низковольтном отсеке.
Полезная модель поясняется с помощью чертежей, где на Фиг.1 показан чертеж комплектного распределительного устройства, вид спереди, на Фиг.2 - чертеж комплектного распределительного устройства, вариант 1, вид сбоку, на Фиг.3 - чертеж комплектного распределительного устройства, вариант 2, вид сбоку, на Фиг.4 - элементы механической блокировки включения/отключения разъединителей.
Комплектное распределительное устройство (вариант 1) включает камеру 1 (Фиг.1), разделенную перегородками на четыре отсека шинный 2, отсек высоковольтного выключателя 3, кабельный 4 и низковольтный 5, при этом в шинном 2 отсеке, расположенном в верхней части камеры 1 установлены сборные шины 6 с шинным разъединителем 7, соединенным с входными выводами выключателя 8, расположенного в отсеке высоковольтного выключателя 3. Шины 9 нагрузки соединенные с
линейным разъединителем 10, установлены в кабельном 4 отсеке, расположенном в нижней части камеры 1, при этом разъединители 7 и 10 соединены тягами 11 с приводом 12, рычаги 13 которого выведены на лицевую 14 панель устройства, низковольтный 5 отсек, в котором установлены приборы 15 измерительной и сигнальной аппаратуры, а также приборы защиты, расположен одновременно в объемах отсека 3 высоковольтного выключателя и кабельного 4 отсеков в передней части камеры, выполненный с возможностью доступа к нему со стороны передней панели камеры, узел механической блокировки включения/отключения шинных 7 и линейных 10 разъединителей, узел электрической блокировки включения выключателя, при этом выключатель с вакуумными дугогасительными камерами расположен в отсеке высоковольтного выключателя 3 и ориентирован вакуумными дугогосительными камерами 16 с контактными площадками вверх, а основанием 17 вниз. Выключатель 8 установлен на П-образной подставке 18, закрепленной на перегородке между отсеком 3 высоковольтного выключателя и кабельным отсеком. Максимальная высота подставки над уровнем перегородки кабельного отсека ограничивается условиями обеспечения необходимого минимального зазора между токоведущими частями 19 выключателя 8 и элементами конструкции камеры, то есть между выводами выключателя и перегородкой, разделяющей шинный и высоковольтный отсеки. При этом минимальная высота подставки 18 должна быть не меньше высоты обеспечивающей возможность доступа к приборам высоковольтного отсека со стороны передней панели камеры. Сборные 6 шины и шины 9 нагрузки являются входом и выходом устройства соответственно.
Камера выполнена из сварных и/или сборных конструкций, при этом лицевая 14 панель выполнена с возможностью доступа внутрь отсека высоковольтного выключателя, кабельного и низковольтного отсеков камеры с помощью верхней 20 и нижней 21 дверных конструкций. Камера снабжена левой боковой панелью. Перегородки 22 между отсеками
обеспечивают защиту приборов от неблагоприятных воздействий, возможных нештатной ситуацией в соседнем отсеке. Тяги 11 привода разъединителей размещены внутри у боковых сторон камеры, а рычаги 13 привода установлены по боковым краям средней части лицевой панели устройства.
Камера снабжена зажимом заземления, выполненным в ее нижней передней части.
Выключатель включает в себя три раздельных высоковольтных вакуумных коммутатора, по количеству фаз тока, объединенных общим корпусом и единым управлением, при этом входные выводы коммутаторов являются входными выводами выключателя, а выходные выводы коммутаторов выходными выводами выключателя.
Выходные выводы выключателя 8 соединены с соответствующими шинами нагрузки с линейным 10 разъединителем через трансформатор 23, установленный на перегородке кабельного отсека, либо через изолятор, установленный на перегородке кабельного отсека.
Устройство выполнено с возможностью внутренней и внешней подсветки с помощью ламп установленных внутри камеры и ламп 24 на его лицевой панели. На лицевой панели выведен также ключ 25 управления выключателем.
Шинный отсек камеры снабжен защитным экраном 26, предотвращающим доступ в зону высокого напряжения.
П-образная подставка 18 выполнена металлической и установлена на перегородке перед трансформатором, а защитные перегородки выполнены металлическими.
Узел механической блокировки разъединителей включает флажок 27 блокиратора 28, взаимодействующий через тяги 29 и 30 с толкателем 31 выключателя, кнопку 32 аварийного отключения выключателя с блоком 33, запирающим тягу 29. При этом блокиратор 28 выполнен с возможностью разрыва цепи управления выключателем при поднятом положении тяги 29.
Комплектное распределительное устройство работает следующим образом.
Высокое напряжение величиной 6 или 10 кV от источника переменного трехфазного тока (источника электропитания) через питающие магистрали, соединенные со входом устройства, подается на - сборные шины. Чтобы подключить нагрузку к источнику тока замыкают шинный и линейный разъединители путем воздействия на рычаги привода тяги соответствующего разъединителя. Затем, воздействуя на ключ 25 управления, включают выключатель, в результате чего обеспечивается подключение нагрузки к источнику тока в соответствии со схемой главных цепей камеры. В качестве разъединителей могут быть использованы разъединители типа РВФЗ и РВЗ. Выключатель представляет собой вакуумный высоковольтный малогабаритный выключатель, например типа BB/TEL. При включенном состоянии устройства ток высокого напряжения протекает через последовательно соединенные шинный разъединитель, выключатель, трансформатор или изолятор, линейный разъединитель на выход устройства к нагрузке.
В низковольтном отсеке размещены приборы контроля, релейной защиты и управления устройством, обеспечивающие снятие показаний. Органы управления, в частности, органы аварийного отключения выключателя в аварийной ситуации расположены на лицевой панели устройства. На вход приборов контроля, управления и защиты подаются сигналы и питающие напряжения с выводов трансформаторов. В качестве трансформаторов могут быть использованы, проходные трансформаторы тока например типа ТПОЛ-10 или непроходные, например типа ТОЛ-10. Контрольно-измерительные приборы, установленные на лицевой панели позволяют контролировать состояния электрических цепей высоковольтной линии и работы выключателя.
Для отключения нагрузки воздействием на ключ управления отключают выключатель. При этом происходит разблокировка рычагов тяг приводов
шинного и линейного разъединителей. Воздействуя на рычаги, обеспечивают размыкание линейного и шинного разъединителей. При этом устройство отключается от высоковольтного источника тока, что позволяет осуществлять, его техническое обслуживание.
Узлы блокировки включения/отключения разъединителей и выключателя и приборами защиты обеспечивают возможность безопасного обесточивания устройства, невозможность непредусмотренного включения отключенной камеры во время технического обслуживания при подключенных сборных шинах к высоковольтным магистралям, а также оперативное отключение устройства в аварийных ситуациях, например в случае перегрузки по току. В камере предусмотрены следующие блокировки: блокировка, не допускающая включение/отключение линейных и шинных разъединителей при включенном высоковольтном выключателе; блокировка, не допускающая включение заземляющих ножей при включенных рабочих ножах разъединителя; блокировка, не допускающая включение разъединителей при включенных заземляющих ножах; блокировка, не допускающая включение высоковольтного выключателя при нахождении разъединителя в промежуточном положении.
В случае необходимости аварийного отключения устройства, воздействуют на кнопку 32, в результате чего воздействие через тягу 29 передается на толкатель 32 размыкая входные и выходные выводы выключателя 8. Флажок 27 поднимают вверх. Вследствие чего герконовый выключатель блокиратора 28 размыкает цепи управления выключателя 8. Затем размыкают шинный и линейный разъединители.
Доступ в низковольтный отсек, и отсек высоковольтного выключателя обеспечивает верхняя 20 дверь лицевой панели.
Чтобы демонтировать выключатель обесточивают устройство путем размыкания разъединителей, отсоединяют шины, соединяющие выключатель с выходом шинного разъединителя с одной стороны и трансформатором или линейным разъединителем с другой, снимают крепежные детали,
фиксирующие выключатель на основании и извлекают его из отсека высоковольтного выключателя. Установку выключателя производят в обратном порядке.
Доступ в кабельный отсек обеспечивает нижняя 21 дверь лицевой панели.
Лампы внутренней и внешней подсветки обеспечивают возможность выполнения контрольных и ремонтных работ.
Комплектное распределительное устройство (вариант 2) включает камеру 1 (Фиг.1), поделенную на четыре отсека шинный 2, отсек высоковольтного выключателя 3, кабельный 4 и низковольтный 5, при этом в шинном 2 отсеке, расположенном в верхней части камеры 1 установлены сборные шины 6 с шинным разъединителем 7, соединенным с входными выводами выключателя 8, расположенного в отсеке высоковольтного выключателя 3. Шины 9 нагрузки соединенные с линейным разъединителем 10, установлены в кабельном 4 отсеке, расположенном в нижней части камеры 1, при этом разъединители 7 и 10 соединены тягами 11 с приводом 12, рычаги 13 которого выведены на лицевую 14 панель устройства, низковольтный 5 отсек, в котором установлены приборы 15 измерительной и сигнальной аппаратуры, а также приборы защиты, расположен одновременно в объемах высоковольтного 3 и кабельного 4 отсеков в передней части камеры, выполненный с возможностью доступа к нему со стороны передней панели камеры, узел механической блокировки включения/отключения шинных 7 и линейных 10 разъединителей, узел электрической блокировки включения выключателя, при этом выключатель с вакуумными дугогасительными камерами расположен в отсеке высоковольтного выключателя 3 и ориентирован вакуумными дугогосительными камерами 16 с контактными площадками вверх, а основанием 17 вниз. Выключатель 8 установлен на П-образной подставке 18, закрепленной на боковых поперечных опорах корпуса камеры, между кабельным отсеком и отсеком высоковольтного выключателя, при этом
трансформатор установлен на задней внутренней части корпуса камеры. Максимальная высота подставки над уровнем перегородки кабельного отсека ограничивается условиями обеспечения необходимого минимального зазора между токоведущими частями 19 выключателя 8 и элементами конструкции камеры, то есть между выводами выключателя и перегородкой, разделяющей шинный и высоковольтный отсеки. При этом минимальная высота подставки 18 должна быть не меньше высоты обеспечивающей возможность доступа к приборам отсека 3 высоковольтного выключателя со стороны передней панели камеры. Сборные 6 шины и шины 9 нагрузки являются входом и выходом устройства соответственно.
Камера выполнена из сварных и/или сборных конструкций, при этом лицевая 14 панель выполнена с возможностью доступа внутрь отсека высоковольтного выключателя, кабельного и низковольтного отсеков камеры с помощью верхней 20 и нижней 21 дверных конструкций. Камера снабжена левой боковой панелью. Перегородки 22 между отсеками обеспечивают защиту приборов от неблагоприятных воздействий, возможных нештатной ситуацией в соседнем отсеке. Тяги 11 привода разъединителей размещены внутри у боковых сторон камеры, а рычаги 13 привода установлены по боковым краям средней части лицевой панели устройства.
Камера снабжена зажимом заземления, выполненным в ее нижней передней части.
Выключатель включает в себя три раздельных высоковольтных вакуумных коммутатора, по количеству фаз тока, объединенных общим корпусом и единым управлением, при этом входные выводы коммутаторов являются входными выводами выключателя, а выходные выводы коммутаторов выходными выводами выключателя.
Выходные выводы выключателя 8 соединены с соответствующими шинами нагрузки с линейным 10 разъединителем через трансформатор 23,
установленный на задней или передней части корпуса камеры изнутри, между отсеками высоковольтного выключателя и кабельным отсеком.
Устройство выполнено с возможностью внутренней и внешней подсветки с помощью ламп установленных внутри камеры и ламп 24 на его лицевой панели. На лицевой панели выведен также ключ 25 управления выключателем.
Шинный отсек камеры снабжен защитным экраном 26, предотвращающим доступ в зону высокого напряжения.
Узел механической блокировки разъединителей включает флажок 27 блокиратора 28, взаимодействующий через тяги 29 и 30 с толкателем 31 выключателя, кнопку 32 аварийного отключения выключателя с блоком 33, запирающим тягу 29. При этом блокиратор 28 выполнен с возможностью разрыва цепи управления выключателем при поднятом положении тяги 29.
Комплектное распределительное устройство работает следующим образом.
Высокое напряжение величиной 6 или 10 кV от источника переменного трехфазного тока (источника электропитания) через питающие магистрали, соединенные со входом устройства, подается на - сборные шины. Чтобы подключить нагрузку к источнику тока замыкают шинный и линейный разъединители путем воздействия на рычаги привода тяги соответствующего разъединителя. Затем, воздействуя на ключ 25 управления, включают выключатель, в результате чего обеспечивается подключение нагрузки к источнику тока в соответствии со схемой главных цепей камеры. В качестве разъединителей могут быть использованы разъединители типа РВФЗ и РВЗ.  Выключатель представляет собой вакуумный высоковольтный малогабаритный выключатель, например типа BB/TEL. При включенном состоянии устройства ток высокого напряжения протекает через последовательно соединенные шинный разъединитель, выключатель, трансформатор или изолятор, линейный разъединитель на выход устройства к нагрузке.
В низковольтном отсеке размещены приборы контроля, релейной защиты и управления устройством, обеспечивающие снятие показаний. Органы управления, в частности, органы аварийного отключения выключателя в аварийной ситуации расположены на лицевой панели устройства. На вход приборов контроля, управления и защиты подаются сигналы и питающие напряжения с выводов трансформаторов 23. В качестве трансформаторов могут быть использованы, трансформаторы тока например типа ТПОЛ-10. Контрольно-измерительные приборы, установленные на лицевой панели позволяют контролировать состояния электрических цепей высоковольтной линии и работы выключателя.
Для отключения нагрузки воздействием на ключ управления отключают выключатель. При этом происходит разблокировка рычагов тяг приводов шинного и линейного разъединителей. Воздействуя на рычаги, обеспечивают размыкание линейного и шинного разъединителей. При этом устройство отключается от высоковольтного источника тока, что позволяет осуществлять, его техническое обслуживание.
Узлы блокировки включения/отключения разъединителей и выключателя и приборами защиты обеспечивают возможность безопасного обесточивания устройства, невозможность непредусмотренного включения отключенной камеры во время технического обслуживания при подключенных сборных шинах к высоковольтным магистралям, а также оперативное отключение устройства в аварийных ситуациях, например в случае перегрузки по току. В камере предусмотрены следующие блокировки: блокировка, не допускающая включение/отключение линейных и шинных разъединителей при включенном высоковольтном выключателе; блокировка, не допускающая включение заземляющих ножей при включенных рабочих ножах разъединителя; блокировка, не допускающая включение разъединителей при включенных заземляющих ножах; блокировка, не допускающая включение высоковольтного выключателя при нахождении разъединителя в промежуточном положении.
В случае необходимости аварийного отключения устройства, воздействуют на кнопку 32, в результате чего воздействие через тягу 29 передается на толкатель 32 размыкая входные и выходные выводы выключателя 8. Флажок 27 поднимают вверх. Вследствие чего герконовый выключатель блокиратора 28 размыкает цепи управления выключателя 8. Затем размыкают шинный и линейный разъединители.
Доступ в низковольтный отсек, и отсек высоковольтного выключателя обеспечивает верхняя 20 дверь лицевой панели.
Чтобы демонтировать выключатель обесточивают устройство путем размыкания разъединителей, отсоединяют шины, соединяющие выключатель с выходом шинного разъединителя с одной стороны и трансформатором или линейным разъединителем с другой, снимают крепежные детали, фиксирующие выключатель на основании и извлекают его из отсека высоковольтного выключателя. Установку выключателя производят в обратном порядке.
Доступ в кабельный отсек обеспечивает нижняя 21 дверь лицевой панели.
Лампы внутренней и внешней подсветки обеспечивают возможность выполнения контрольных и ремонтных работ.
Предлагаемое устройство обеспечивает повышение технологичности устройства за счет упрощения и удешевления процесса выполнения работ, связанных с установкой, обслуживанием и ремонтом устройства, благодаря облегчению доступа к элементам конструкции камеры без использования специальных приспособлений. Устройство обеспечивает повышение безопасности во время обслуживания выключателя, при подключенных сборных шинах к магистралям источника электропитания, благодаря наличию блокировок.