РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в разъединителях высокого напряжения, преимущественно, внутренней установки на номинальные токи свыше 3150 А и наружной установки на токи свыше 1000 А.
Известны разъединители внутренней установки, содержащие раму с кинематикой (цоколь) и установленные на ней изоляторы, на верху которых закреплены неподвижно контактные выводы. На одном конце этих выводов имеются контактные места для присоединения ошиновки болтовым способом, а на другом конце - контактные места для контактов подвижных контактных ножей (В.В.Афанасьев, Э.Н.Якунин «Разъединители», Л., «Энергия», 1979, рис.1-10, с.122-125). Во включенном положении разъединителя контактные ножи (обычно несколько ножей на большие токи) одного контактного вывода, расположенного на одном изоляторе, контактируют с приемным контактом на другом контактном выводе, образуя путь электрического тока.
В таких разъединителях на напряжение до 35 кВ и номинальные токи свыше 3150 А контактные выводы и контактные ножи выполняются медными, а в контактных местах выполняются контакты из серебряных накладок, припаиваемых на контактные выводы и контактные ножи. Наилучшим защитным покрытием контактов от окисления является серебро, т.к. проводимость окислов серебра близка к проводимости самого серебра. Для трущихся контактных поверхностей в контактах при больших контактных нажатиях, т.е. при больших токах короткого замыкания, больших номинальных токах, при большом количестве переключений разъединителя применяют серебряные накладки в виде пластин толщиной около 0,8 мм, чтобы серебро механически не истиралось до оголения основного металла контактов, т.е. меди, когда контакты стали бы интенсивно окисляться. Кроме того, такая толщина серебра нужна еще для того, чтобы его прочно припаять без повреждений.
Известны также разъединители наружной установки на напряжение свыше 35 кВ и номинальные токи свыше 1000 А, которые имеют, по крайней мере, один подвижный контактный нож на одном изоляторе и приемный контакт на другом изоляторе. Так как разъединители на такие напряжения имеют большую длину (и, как следствие, большую длину контактных ножей, которые выполняются сборными), то на конце контактных ножей монтируются контактные части - ламели (разной формы пальцевые контакты), имеющие в механическом и электрическом отношении общую связь с контактным ножом. Электрическая связь контактного ножа с приемным контактом во включенном положении разъединителя осуществляется контактированием ламелей с приемным контактом через контактные накладки, припаиваемые на ламели и приемный контакт. Контактные накладки выполняются из серебряных пластин, аналогичных описанным выше. (В.В.Афанасьев, Э.Н.Якунин «Разъединители», Л., «Энергия», 1979, рис.3-11, с.129-133).
Недостатком указанных разъединителей является большой расход дефицитного и дорогостоящего серебра.
Задачей настоящей полезной модели является создание разъединителей с уменьшенным расходом серебра.
Это достигается тем, что в известном разъединителе, содержащем раму, изоляторы, по крайней мере, один контактный нож, контактирующий с приемным контактом по контактным накладкам, согласно полезной модели, контактные накладки выполнены из биметалла, причем один из металлов контактной накладки, по которому происходит контактирование контактного ножа с приемным контактом, выполнен с удельным сопротивлением, меньшим удельного сопротивления материала контактного ножа и приемного контакта. В разъединителе контактные накладки могут быть выполнены из биметалла «серебро-медь».
На фиг.1 изображен разъединитель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А по контактам.
Разъединитель содержит раму 1 с элементами кинематики и укрепленные на ней изоляторы 2. На верху изоляторов 2 установлены контактные выводы 3, на одном из которых имеется приемный контакт 4, который перемыкается контактным ножом 5 разъединителя (на напряжения до 35 кВ) во включенном положении разъединителя (или ламелями контактных ножей разъединителя на напряжения свыше 35 кВ) по контактным накладкам 6.
Контактные накладки 6 выполняются из биметалла, при этом одним из металлов биметаллических контактных накладок 6, по которому происходит контактирование контактного ножа 5 (ламельного контакта контактного ножа) с приемным контактом 4, является серебро толщиной 0,2-0,3 мм, достаточной для механической износостойкости контактов разъединителя (серебряная часть 7 биметаллической контактной накладки 6). Вторым металлом биметаллической контактной накладки 6 является медь толщиной около 0,5-0,7 мм, достаточной для припайки биметалла к контактному ножу 5 и приемному контакту 4 (медная часть 8 биметаллической контактной накладки 6).
-6
-6
Известно, что биметалл - это материал, состоящий из двух прочно соединенных слоев разнородных металлов или сплавов, например, латунь и серебро, медь и серебро, медь и никель, сталь и латунь и др. Биметалл «медь-серебро» подходит для указанной цели наилучшим образом, т.к. припаивается к медным частям контактной системы медной частью, т.е. медь к меди - очень прочно, а контактирование другой части контактной системы происходит по второму материалу биметалла - серебру, удельное сопротивление которого меньше удельного сопротивления материала контактного ножа и приемного контакта, т.е. меди (удельное сопротивление серебра 0,0153·10 Ом·м, а меди - 0,0172·10 Ом·м). Таким образом, выполнение разъединителя с контактной системой, в которой контактные накладки выполнены из биметалла «медь-серебро», решает поставленную задачу простым и эффективным способом: дорогостоящее серебро экономится без снижения надежности разъединителя, поскольку контактирование осуществляется, по-прежнему, по серебру биметалла, который припаивается к токоведущим частям «медь к меди», т.е. очень прочно, что обеспечивает малое переходное сопротивление при протекании электрического тока по разъединителю и, как следствие, малый нагрев контактов.
Разъединитель работает так же, как и описанные выше аналоги. Электрический ток проходит по контактной системе, при этом электрический ток в разъемном контакте разъединителя протекает из контактного ножа 5 (ламелей контактного ножа) в медную часть 8 биметаллической накладки 6, затем в ее серебряную часть 7, далее в серебряную часть 7 другой биметаллической накладки 6, расположенной на приемном контакте 4, затем в медную часть 8 этой биметаллической накладки 6 и далее в сам приемный контакт 4 и в контактный вывод 3. Таким образом, разъемный контакт «контактный нож (ламели контактного ножа) - приемный контакт» происходит по серебряной части 7 биметаллической накладки 6. При этом нагрев разъемных контактов практически не увеличивается, т.к. электрическое переходное сопротивление контактов остается прежним, т.е. «серебро-серебро».
В ЗАО «ЗЭТО» проведены испытания разъединителя 220 кВ, 2000 А с контактами из биметалла «медь - серебро», которые показали хорошие результаты, при этом достигнута экономия серебра около 40%.