Трехполюсный высоковольтный элегазовый выключатель
THREE-POLE HIGH-VOLTAGE SF6 CIRCUIT BREAKER

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным выключателям.
Известен высоковольтный выключатель, содержащий раму, на которой закреплены стойки с шкафом аппаратным (патент РФ №2143149, Н01Н 33/66, опубл. 20.12.1999). Его недостатком является то, что на вышеуказанной раме невозможно выполнить серию выключателей разной высоты.
Известен выключатель элегазовый баковый. Основными составными частями выключателя являются три гасительных устройства, расположенные на общей раме; передаточный механизм, обеспечивающий передачу движения от гидропривода к гасительным устройствам; шкаф клеммных сборок; газонаполненные вводы; блоки трансформаторов тока; гидравлический привод, крепящийся к корпусу; аппаратный шкаф; датчик плотности элегаза для фиксирования плотности элегаза в выключателе, сигнализации об уменьшении плотности и запрещения оперирования выключателем. Рама установлена на стойках. Внутри корпуса с вентиляционным устройством и монтажным проемом при помощи соединителя соединяются штоки привода и масляного затвора передаточного механизма. Для герметизации внутренней полости цилиндра привода, в котором движется шток, проем закрывается с помощью уплотнительной прокладки и пластины. Боковые корпуса передаточного механизма соединяются с центральным резервуаром передаточного механизма при помощи колец, а снаружи закрыты фланцами. Каждое дугогасительное устройство крепится к раме при помощи двух кронштейнов (ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕГАЗОВЫЙ БАКОВЫЙ, ВГБУ-110II*-40/2000У1, РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ, БШИП.674122.001-07РЭ, утвержден 20.10.99).
Для этого решения характерны следующие недостатки. Крепление блоков трансформаторов тока, расположенных снаружи вводов и имеющих дополнительные кожухи, приводит к увеличению габаритов. Привод располагается вертикально и крепится к фланцу корпуса выключателя. Движение штока привода передается через соединитель штоку передаточного механизма. Весь передаточный механизм располагается внутри корпуса выключателя в общем элегазовом объеме, вследствие чего на выходе штока передаточного механизма из области высокого давления элегаза в область атмосферного давления необходимо ставить узел герметизации штока передаточного механизма, что приводит к усложнению и удорожанию выключателя. Из-за расположения передаточного механизма внутри общего элегазового объема есть вероятность осаждения продуктов горения дуги. Расположение плотномера приводит к необходимости организации дополнительного обогрева, что также приводит к усложнению и удорожанию выключателя. Конструкция стоек не является надежной вследствие применения болтовых соединений. Выключатель имеет большой элегазовый объем, вследствие чего увеличиваются габариты корпуса. Из-за того что выключатель имеет составной корпус, необходимо следить за герметичностью в местах соединения частей корпуса. Наличие кронштейнов для крепления каждого дугогасительного устройства на раме усложняет регулировку крепления. Габариты выключателя превышены, поэтому выключатель транспортируют в частично разобранном виде.
В основу изобретения положена задача создания эргономичного компактного трехполюсного высоковольтного элегазового выключателя, в котором за счет использования опорных элементов с одинаковыми крепежными отверстиями, присоединяемыми к швеллерам каркаса, осуществляется унификация выключателя и создание с одним и тем же каркасом серии выключателей с различными высотами и монтажными отверстиями.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в трехполюсном высоковольтном элегазовом выключателе, содержащем каркас, выполненный из двух параллельно расположенных швеллеров, снабженных элементами жесткости; на каркасе размещены полюса, содержащие три гасительных устройства, снабженные баком с кожухом, передаточный механизм; газонаполненные вводы; трансформаторы тока; привод; шкаф управления; стойки; датчик плотности элегаза, при этом трансформаторы тока установлены внутри вводов; датчик плотности элегаза размещен внутри кожуха бака; полюса установлены на колодки, закрепленные на швеллерах каркаса; каркас снабжен крепежными отверстиями под дополнительную опору, состоящую из соединенных между собой стоек; к вертикальным швеллерам приварены боковые стенки, при этом с одной стороны каркаса к пластине, приваренной к вертикальному швеллеру и к косынкам, и к стенке прикреплен шкаф привода; к боковым стенкам под углом 45° приварен наклонный швеллер, внутри которого размещена система тяг передаточного механизма, пружина отключения, при этом внутренняя полость швеллера, в которой размещен передаточный механизм, закрыта крышками, на одной из которых выполнено окно для наблюдения; с одной стороны каркаса к уголку и к швеллеру приварены дополнительные уголки, которые выполнены с отверстиями для закрепления на них шкафа управления; с двух сторон к опорам приварены бобышки для заземления; к швеллерам с обеих сторон приварены проушины для строповки; в одном из горизонтальных швеллеров выполнены отверстия под хомуты для кабелей от шкафа управления.
Более компактная и технологичная компоновка выключателя обеспечивается за счет размещения тяг передаточного механизма в наклонном швеллере, что позволяет использовать их без герметизации, а также располагать привод горизонтально; за счет размещения трансформаторов тока во вводах; за счет размещения датчика плотности элегаза внутри кожуха бака. Сварные соединения повышают надежность и улучшают технологичность каркаса, т.к. сварной корпус полюса, обладающий меньшим объемом элегаза, более надежен, чем составной корпус, т.к. не нужно создавать лишних узлов герметизации.
Изобретение поясняется фиг. 1-3. На фиг. 1 показана конструкция каркаса, на фиг. 2 приведена конструкция каркаса с установленным на нем выключателем. На фиг. 3 приведена конструкция наклонного швеллера.
Трехполюсный высоковольтный элегазовый выключатель содержит каркас, выполненный из двух параллельно расположенных горизонтальных швеллеров 1 и 2 с вертикально приваренными к ним швеллерами 3, 4, 5, в нижней части которых приварены два швеллера - основания 6 с крепежными отверстиями под стойки 24. К вертикальным швеллерам 3, 4, 5 приварены стенки 7, 8. Стенка 7 и пластина 21 обеспечивают закрепление шкафа привода 33.
К стенкам 7 и 8 под углом 45° приваривается швеллер 9, выполненный с отверстиями под валы 35 полюсов. Внутри швеллера 9 располагаются система тяг 36 и пружина 37 отключения - этим обеспечивается их защита от климатического воздействия.
Полюса устанавливаются на колодки 39, закрепленные на вертикальных швеллерах 1 и 2. Валы 35 полюсов соединяются с рычагами 38 системы тяг 36 через отверстия в швеллере 9.
Для обеспечения жесткости конструкции в каркасе приварены уголки 10, 11, 12, 13, 14 и косынки 16, 17, для заземления всего выключателя предусмотрены бобышки 24, приваренные к вертикальным швеллерам 3. Для обеспечения строповки выключателя в собранном виде служат проушины 22 и 23. Возможность транспортировки выключателя в собранном виде и его строповки обеспечивают постоянный транспортный габарит изделия. Расположение кабелей от шкафа управления к полюсам внутри швеллера 1 обеспечивают компактность.
Использование опорных элементов (стоек) 24 с одинаковыми крепежными отверстиями, соединяемые с опорными швеллерами 6, позволяет унифицировать выключатели и создавать с одним и тем же каркасом серию выключателей на разные высоты и монтажные отверстия. На двух параллельно расположенных швеллерах 1 и 2 размещены полюса, содержащие три гасительных устройства 25, снабженные баком 26 с кожухом 27; газонаполненные вводы 28; трансформаторы тока 29; шкаф управления 30. Трансформаторы тока 29 установлены внутри вводов 28. Датчик плотности элегаза 32 размещен внутри кожуха 27.
Принцип работы выключателя заключается в гашении электрической дуги потоком элегаза, возникающим в процессе размыкания (под действием отключающей пружины аппарата) контактов, а также автодутья, использующего энергию дуги.
Пружинный привод служит для включения выключателя и одновременного взвода отключающей пружины. Полюсы, привод и аппаратный шкаф крепятся к каркасу, образуя изделие полной заводской готовности, собранное и отрегулированное в условиях производства.
Каркас служит для установки выключателя на фундамент на месте эксплуатации. Каркас представляет собой жесткую сварную конструкцию. Внутри наклонного швеллера размещен передаточный механизм, обеспечивающий передачу движения от привода 3 к дугогасительным устройствам полюсов. Внутренняя полость швеллера, в которой размещен передаточный механизм, для его защиты от воздействия внешней среды, закрыта крышками, на одной из которых выполнено окно для наблюдения за указателем положения 10 выключателя. Шкаф управления крепится к сварной раме при транспортировке - в верхнем (транспортном) положении, а при монтаже на месте эксплуатации - в нижнем (рабочем) положении, облегчающем доступ к нему с уровня фундамента.