Газоизолированное распределительное устройство с многополюсным вакуумным выключателем и многополюсным разъединителем нагрузки

 

Изобретение относится к области электроэнергетики. Сущность изобретения: устройство содержит газонаполненный резервуар, в котором размещен многополюсный вакуумный выключатель и расположенный под ним трехпозиционный разъединитель нагрузки. В то время как вакуумный выключатель с горизонтальным положением своих вакуумных разрядников расположен таким образом, что их продольные оси направлены под прямым углом к фронтальной стенке резервуара, вал выключателя разъединителя нагрузки расположен параллельно фронтальной стенке. Для приведения в действие вакуумных разрядников применяются управляющие штанги, уплотненные относительно фронтальной стенки сильфоном. Приведение в действие разъединителя нагрузки его приводным устройством происходит через два качающихся рычага, соединенных посредством вильчатого отверстия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к газоизолированному распределительному устройству с газонаполненным резервуаром и расположенным в резервуаре с горизонтальным положением вакуумных разрядников многополюсным вакуумным выключателем, а также с расположенным с горизонтальным положением вала выключателя ниже вакуумного выключателя многополюсным трехпозиционным разъединителем нагрузки и расположенными на фронтальной стенке резервуара приводными устройствами для вакуумного выключателя и разъединителя нагрузки, далее с расположенными на фронтальной стенке ниже разъединителя нагрузки ответвительными вводами.

Распределительное устройство такого вида известно из заявки ФРГ DE-A-39 15 948. В этом устройстве создаются благоприятные условия для размещения электрических соединений между вакуумным выключателем и разъединителем нагрузки. Также могут удобно прокладываться сборные шины, которые входят и выходят на боковых стенках резервуара и поэтому могут вводиться в подсоединяемые сбоку камеры распределительного устройства.

Однако оказалось, что механические соединения между находящимися на фронтальной стенке резервуара приводными устройствами и приводимыми ими в действие коммутационными устройствами являются сравнительно сложными.

В основе изобретения лежит задача без ущерба для электрических соединений упростить механическую конструкцию приводных соединений.

Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что вакуумные разрядники расположены с направленными под прямым углом к фронтальной стенке резервуара продольными осями, а разъединитель нагрузки расположен также с горизонтальной, однако направленной параллельно к фронтальной стенке резервуара осью вращения.

За счет поворота как вакуумного выключателя, так и разъединителя нагрузки на 90^o электрические соединения между двумя коммутационными устройствами остаются неизменными. С другой стороны, вместо необходимой до сих пор поворотной передачи между вакуумным выключателем и расположенным на фронтальной стенке соответствующим приводным устройством целесообразно вводятся линейно действующие приводные части. Примеры этого следуют из [4] или заявки ФРГ DE-A-41 23 710. В обоих случаях каждому вакуумному разряднику придана управляющая штанга, которая с уплотнением посредством сильфона введена в резервуар. С другой стороны присоединительные устройства разъединителя нагрузки попадают в положение, которое позволяет свободное от перекрещивания соединение с предусмотренными на фронтальной стенке резервуара ответвительными вводами.

От предусматриваемого до сих пор расположения вводов сборных шин в боковых стенках резервуара можно без ущерба отказаться. Также и эти выводы можно располагать на фронтальной стенке резервуара и соединять с разъединителем нагрузки без перекрещивания. Резервуары многополюсного распределительного устройства могут тогда располагаться рядом друг с другом без кодового зазора, причем сборные шины могут подходящим образом прокладываться перед резервуарами и подгоняться в случае необходимости.

В рамках изобретения разъединитель нагрузки может приводиться в действие взаимодействующим с его валом выключателя внутренним качающимся рычагом, который на своем обращенном к фронтальной стенке резервуара конце для зацепления внешнего герметично уплотненного относительно фронтальной стенки качающегося рычага содержит вильчатое отверстие. Это устройство является предпочтительным для монтажа разъединителя нагрузки, поскольку сцепление с приводным устройством осуществляется возможно простым образом.

На фиг.1 показана вырезанная сбока камера распределительного устройства среднего напряжения с вакуумным силовым выключателем и трехпозиционным разъединителем нагрузки, а также с соответствующими приводными устройствами и электрическими вводами, на фиг. 2 расположенные рядом друг с другом три вакуумных разрядника вакуумного силового выключателя согласно фиг. 1 (показаны только средние из изолирующих плат, чтобы сделать видимыми лежащие под ними части).

Показанная на фигурах камера распределительного устройства 1 содержит закрытый без доступа резервуар 2 из стального листа, который заключает обозначенный в целом позицией 3 вакуумный силовой выключатель с приводным устройством 4, и трехпозиционный разъединитель нагрузки 5 с относящимся к нему следующим приводным устройством 6. Резервуар 2 при эксплуатации заземлен и содержит подходящий изолирующий газ, например шестифтористую серу (SF₆). На фронтальной стенке резервуара 1 находятся вводы 7 для кабельных отводов 10 и другие вводы 11 в качестве подвода питания.

Вакуумный силовой выключатель 3 выполнен трехполюсным и соответственно содержит три вакуумных разрядника 12, которые посредством выполненной прямолинейной и пронизывающей фронтальную стенку 13 резервуара 1 сцепной муфты 14 являются приводимыми приводным устройством 4 для включения и выключения. Три вакуумных разрядника 12 лежат своими горизонтальными осями рядом друг с другом и закреплены между изолирующими платами образом, который будет пояснен далее. Расположенный ниже вакуумного силового выключателя 3 разъединитель нагрузки 5 расположен с проходящей параллельно к фронтальной стенке 13 резервуара 2 осью вращения. Три полюса разъединителя нагрузки 5 лежат поэтому на фиг. 1 также друг за другом, как и три вакуумных разрядника 12. Поэтому соединения между обоими выключателями могут быть легко выполнены без пересечения предусмотренных для этого токовых шин 15. Результатом описанной ориентации вакуумных разрядников 12 и разъединителя нагрузки 5 относительно фронтальной стенки 13 резервуара 2 является также то, что вводящие питание токовые шины 16 могут быть проложены без скрещивания вертикально между вводами 11 и вакуумными разрядниками 12. Вводы 11 расположены ступенчато по высоте, чтобы облегчить подключение токовых шин. В случае многокамерного распределительного устройства сборные шины могут подключаться, таким образом, с фронтальной стороны, без необходимости существования доступа к внутреннему пространству резервуара.

Ниже поясняются подробности устройства вакуумного силового выключателя 3. Как показывает фиг. 1, каждому вакуумному разряднику 12 придана верхняя изолирующая плата 17, которая закреплена на имеющих форму уголков удерживающих элементах 20. Удерживающие элементы 20 закреплены на фронтальной стенке 13 и противоположной ей задней стенке 21 резервуара 2. С каждой верхней изолирующей платой 17 связаны задний держатель 22 и передний держатель 23, между которыми расположены вакуумные разрядники. Верхняя изолирующая плата 17 с держателями 22 и 23, а также вакуумными разрядниками 12 образуют соответственно хотя и не работоспособный, однако механически взаимосвязанный и способный к монтажу блок, который, пока резервуар 2 еще является открытым, может простым образом быть подвешен и закреплен на удерживающих элементах 20. Другой составной частью силового выключателя 3 являются две нижние изолирующие платы 24 и 25, которые проходят поперек к верхним изолирующим платам 17 и которые, подобно им, закреплены на удерживающих элементах 26, которые со своей стороны закреплены на стенках резервуара 2. Изолирующая плата 24 при этом является общей для задних, соединенных с держателями 22 концов вакуумных разрядников 12, в то время как изолирующая плата 25 является общей для передних, соединенных с держателями 23 концов вакуумных разрядников 12. Это расположение изолирующих плат 17, 24 и 25 ведет к хорошей жесткости относительно больших сил, которые могут вызывать в изолирующем газе точки короткого замыкания вследствие относительно малых расстояний между вакуумными разрядниками, в то время как одновременно циркуляция находящегося в резервуаре 2 изолирующего газа в области вакуумных разрядников 12 ухудшается меньше, чем при применении одной-единственной нижней изолирующей платы.

Нижние удерживающие элементы 26 целесообразным образом размещены на противоположных боковых стенках 28 и 29 резервуара 2. Если вместо отдельных нижних изолирующих плат 24 и 25 используется одна общая нижняя изолирующая плата, то возможным является также другое расположение удерживающих элементов 26, например, как на задней стенке 21, так и на боковых стенках 28 и 29. Рекомендуется также выбирать размеры общей для всех вакуумных разрядников 12 нижней изолирующей платы таким образом, чтобы она, так же как и правая нижняя изолирующая плата 25, в направлении к фронтальной стенке 13 незначительно выступала за присоединительное устройство 30, чтобы элементы сцепной муфты 14 были хорошо доступными снизу при монтаже и чтобы мог циркулировать изолирующий газ.

На задних концах вакуумных разрядников 12 предусмотрены присоединительные шины 27, которые через отверстия нижних изолирующих плат 24 выведены вниз и там соединены с токовыми шинами 16. Передние нижние изолирующие платы 25 несут соответственно присоединительное устройство 30 для токовых шин 15 и гибкую токовую ленту 31, которая создает электрическое соединение с подвижным соединительным штырем 32 вакуумного разрядника 12.

Каждый из вакуумных разрядников 12 является соединенным через сцепную муфту 14 с приводным устройством 4. В качестве составных частей сцепной муфты 14 предусмотрены зажимное устройство 33, изолирующее тело 34 и управляющая штанга 35 в соединении с сильфоном 36. Сильфон 36 закреплен одним концом в фронтальной стенке 13 резервуара 2 и на противоположном, входящим в резервуар 2 конце соединен с управляющей штангой 35. С доступным на внешней стороне резервуара 2 концом управляющей штанги 35 соединена рычажная передача 37, к которой относится пружина растяжения 40, служащая в качестве контактной силовой пружины и в качестве пружины выключения. Рычажная передача может предпочтительно иметь конструкцию, описанную в [2] Имеющиеся в наличии в соответствии с числом полюсов рычажные передачи 37 для включения вакуумных разрядников известным образом нагружаются совместно приводной силой от приводного устройства 4. Для выключения приводное устройство 4 деблокируется, после чего пружина растяжения 40 становится активной в качестве пружины включения и может выключать вакуумные разрядники 12 против существующего в резервуаре газового давления.

Как уже упомянуто, к камере распределительного устройства 1 относится трехпозиционный разъединитель нагрузки 5, например, с конструкцией согласно [1] Схема силового выключателя 3 и разъединителя нагрузки 5 может быть выбрана, в частности, в соответствии с [3] чтобы можно было справляться с токами короткого замыкания без взаимной блокировки силового выключателя и разъединителя нагрузки.

Общий для всех полюсов разъединителя нагрузки 5 вал выключателя 41 расположен горизонтально и параллельно к фронтальной стенке 13 резервуара 2. Приводное устройство 6 для разъединителя нагрузки 5 взаимодействует с валом выключателя 41 посредством последующей, обозначенной в целом позицией 42 сцепной муфты, которая выполнена таким образом, что встраивание разъединителя нагрузки 5 в резервуар 2 может производиться лишь с малыми затратами. Для этого сцепная муфта 42, как это само по себе известно, содержит сильфон 43, который одним своим концом герметично закреплен во фронтальной стенке 13 резервуара 2. В отличие от сильфонов 36 для вакуумных разрядников 12 сильфон 43 используется для введения не линейного движения, а поворотного движения. Это происходит через внешний качающийся рычаг 44, поворотная опора которого расположена примерно в плоскости фронтальной стенки 23. На внутреннем конце внешнего качающегося рычага 44 находится поводковый штырь 45 для вильчатого отверстия 46 внутреннего качающегося рычага 47, который примерно в середине опирается на опорный штырь 50. На другом конце внутреннего качающегося рычага 47 через поворотную передачу 51 приводится в действие вал выключателя 41. Целесообразным образом внутренний качающийся рычаг 47 и поворотная передача 51 закреплены на разъединителе нагрузки 5 таким образом, что этот блок путем простого надвигания вильчатого отверстия 46 на поводковый штырь 45 имеет возможность соединения с внешним качающимся рычагом 44 и, таким образом, с приводным устройством 6 для разъединителя нагрузки 5. Работы по юстировке и установке могут в значительной степени отпадать.

Формула изобретения

1. Газоизолированное распределительное устройство, содержащее газонаполненный резервуар, в котором размещены многополюсный вакуумный выключатель, установленный с обеспечением горизонтального положения продольных осей вакуумных разрядников, расположенный ниже многополюсного вакуумного выключателя многополюсный трехпозиционный разъединитель нагрузки, установленный с обеспечением горизонтального положения вала своего выключателя, и расположенные на фронтальной стенке резервуара узлы привода вакуумного выключателя, узел привода разъединителя нагрузки и ответвительные вводы, размещенные ниже разъединителя нагрузки, отличающееся тем, что вакуумные разрядники расположены с направленными под прямым углом к фронтальной стенке резервуара продольными осями, а разъединитель нагрузки размещен так, что ось вращения его вала расположена параллельно фронтальной стенке резервуара.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разъединитель нагрузки выполнен с возможностью приведения в действие внутренним качающимся рычагом, взаимодействующим с валом выключателя разъединителя нагрузки и имеющим на обращенном к фронтальной стенке резервуара конце вильчатое отверстие для зацепления внешнего качающегося рычага, герметично уплотненного относительно фронтальной стенки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2