RU2206136C2

RU2206136C2 - Feedthrough rotary disconnecting switch

Info

Publication number: RU2206136C2
Application number: RU2001104497/09A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Филиппов
Original assignee: Филиппов Юрий Александрович
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2003-06-10

Abstract

FIELD: electrical engineering; high-voltage disconnecting switches. SUBSTANCE: disconnecting switch has one or more poles provided with ground blades loosely mounted on their respective holders fixed on ground-blade shafts; fixed contacts whose current-carrying systems are secured on support insulators mounted on top of and below disconnecting switch base which are made in the form of thin-wall angle pieces with clearance between parallel walls arranged symmetrically to axial plane of pole and turned to external sides in parallel to base with other walls carrying contact leads of disconnecting switch; movable contacts (disconnecting-switch blades) disposed inside hollow rotary bushing insulators secured on disconnecting-switch base shaft. Shafts of ground blades, at least one of them, are hinged to disconnecting-switch base between support insulator of disconnecting-switch fixed contact and hollow rotary bushing insulator of disconnecting-switch movable contact or blade; one or more thin-wall current-carrying straps operating in parallel with angle pieces are installed in addition at each of two parallel walls of thin-wall angle pieces of fixed contacts on their external side. EFFECT: reduced size of disconnecting switch in off-position of ground blades. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным разъединителям, у которых подвижный контакт - нож каждого полюса разъединителя размещен внутри полого, симметричного по длине, поворотно-проходного изолятора, укрепленного в своей средней по длине части на валу заземленного основания разъединителя. Размыкаемые рабочие контактирующие поверхности контакта - ножа расположены на его внешних открытых частях за пределами торцов поворотно-проходного изолятора. Неподвижные контакты токоведущей системы полюса разъединителя и ножей заземления закреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя. Разъединители этого типа в настоящее время получают все большее распространение не только в мировой, но и в отечественной практике. The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage disconnectors, in which a movable contact - a knife of each pole of the disconnector is placed inside a hollow, symmetrical in length, rotary-bushing insulator, mounted in its middle part along the shaft length of the grounded base of the disconnector. Openable working contact surfaces of the contact - knife are located on its external open parts outside the ends of the rotary bushing. The fixed contacts of the current-carrying system of the pole of the disconnector and the earthing knives are fixed on the supporting insulators installed on top and bottom on the base of the disconnector. Disconnectors of this type are currently becoming more widespread not only in the world, but also in domestic practice.

Прототипом предлагаемого изобретения выбран разъединитель поворотно-проходного типа с ножами заземления. Недостатком прототипа, равно как и других известных конструкций разъединителей поворотно-проходного типа, является относительно большая общая ширина основания с ножом заземления в отключенном положении, ограничивающая применение разъединителей этого типа в компактных комплектных распределительных устройствах (КРУ), поскольку требует соответствующего увеличения ширины шкафа КРУ при заданном классе напряжения, а следовательно, увеличение расхода материалов на изготовление КРУ и капиталовложений для расширения места установки КРУ. Другим недостатком прототипа является необходимость значительного увеличения высоты неподвижных контактов при увеличении поперечного сечения и поверхности теплоотвода для сохранения допустимого теплового режима при разработках разъединителей поворотно-проходного типа на более высокие номинальные токи, электродинамическую и термическую стойкость при любых классах напряжения с соответствующими заданными междуфазными расстояниями. The prototype of the invention is a switch-disconnector type with grounding blades. The disadvantage of the prototype, as well as other known designs of switch-disconnector type disconnectors, is the relatively large total width of the base with the earthing knife in the off position, limiting the use of disconnectors of this type in compact complete switchgears (switchgear), since it requires a corresponding increase in the width of the switchgear cabinet a given voltage class, and consequently, an increase in the consumption of materials for the manufacture of switchgear and investment to expand the installation site of the switchgear. Another disadvantage of the prototype is the need for a significant increase in the height of the fixed contacts with an increase in the cross section and surface of the heat sink in order to maintain an acceptable thermal regime when developing disconnect-type disconnectors for higher rated currents, electrodynamic and thermal resistance at any voltage classes with the corresponding given interphase distances.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение отмеченных недостатков прототипа, и, соответственно, расширение области высокоэффективного применения разъединителей поворотно-проходного типа в электротехнике с широким диапазоном параметров по номинальным токам, номинальным напряжениям, электродинамической и термической стойкости. The technical problem to which the invention is directed is to eliminate the noted disadvantages of the prototype, and, accordingly, expanding the field of highly efficient use of rotary-type disconnectors in electrical engineering with a wide range of parameters for rated currents, rated voltages, electrodynamic and thermal resistance.

Для решения этой задачи в разъединителе поворотно-проходного типа, состоящем из одного или более полюсов, снабженных ножами заземления, свободно установленных на своих держателях, жестко укрепленных на валу ножей заземления, неподвижные контакты токоведущих систем которых укреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя, выполнены в виде спаренных тонкостенных уголков с зазором между стенками, расположенными параллельно друг другу симметрично осевой плоскости полюса и развернутыми во внешние стороны параллельно основанию другими стенками с размещенными на них контактными выводами разъединителя. Подвижные контакты - ножи разъединителя размещены внутри полых поворотно-проходных изоляторов, укрепленных на валу основания разъединителя. Валы ножей заземления, по крайней мере один, шарнирно укреплены на основании разъединителя между опорным изолятором неподвижного контакта разъединителя и полым поворотно-проходным изолятором подвижного контакта - ножа разъединителя. К каждой из двух параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижных контактов с их внешних сторон дополнительно установлены работающие параллельно уголкам одна или более токоведущих тонкостенных скоб, которые могут быть установлены на каждой из внешних сторон параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижного контакта, который одновременно служит неподвижным размыкаемым контактом ножа заземления, а ее боковая стенка, расположенная со стороны полого поворотно-проходного изолятора, может служить упором от перевключения подвижного контакта - ножа разъединителя. Опорный изолятор может быть выполнен спаренным, т.е. состоящим из двух изоляторов, расположенных по обе стороны относительно осевой плоскости полюса разъединителя параллельно или под углом друг к другу, причем эти изоляторы могут быть прямоугольной, овальной формы или в форме двух дуг, внутренними своими полостями направленными навстречу друг другу. Ножи заземления каждого полюса разъединителя могут быть расположены между опорными спаренными изоляторами. Внутри каждой из токоведущих тонкостенных скоб, работающих параллельно уголкам неподвижных контактов, могут быть установлены дополнительно одна или более аналогичные токоведущие скобы. To solve this problem, in a switch-disconnector type, consisting of one or more poles, equipped with earthing knives, freely mounted on their holders, rigidly mounted on the shaft of the earthing knives, fixed contacts of current-carrying systems which are mounted on supporting insulators mounted on top and bottom on the base of the disconnector, made in the form of paired thin-walled corners with a gap between the walls located parallel to each other symmetrically to the axial plane of the pole and deployed in external Torons other parallel to the base wall placed on them to contact terminals of the disconnector. Movable contacts - the disconnector knives are placed inside the hollow rotary bushing insulators mounted on the shaft of the base of the disconnector. The shafts of the grounding knives, at least one, are pivotally mounted on the base of the disconnector between the support insulator of the stationary contact of the disconnector and the hollow swivel-bushing insulator of the moving contact - the knife of the disconnector. One or more current-carrying thin-walled brackets that are parallel to the corners of one or more current-carrying thin-walled brackets that can be installed on each of the external sides of the parallel walls of the thin-walled corners of the fixed contact, which at the same time serves as a fixed disconnect contact, are additionally installed to each of two parallel walls of thin-walled corners of fixed contacts grounding knife, and its side wall, located on the side of the hollow rotary bushing, can serve as a stop ohm from switching the movable contact - the knife of the disconnector. The support insulator may be paired, i.e. consisting of two insulators located on both sides relative to the axial plane of the disconnector pole in parallel or at an angle to each other, and these insulators can be rectangular, oval or in the form of two arcs, with their internal cavities directed towards each other. The grounding blades of each pole of the disconnector can be located between the supporting paired insulators. Inside each of the current-carrying thin-walled brackets operating parallel to the corners of the fixed contacts, one or more similar current-carrying brackets can be installed.

Мне неизвестны разъединители поворотно-проходного типа с изложенными отличительными признаками. I do not know the rotary-type disconnectors with the stated distinguishing features.

Выполнение разъединителя поворотно-проходного типа с ножами заземления, у которых вал ножей заземления перенесен в центр с расположения на краю основания разъединителя, как это имеет место во всех других известных конструкциях разъединителей, резко сокращает вылет ножей заземления за пределы основания разъединителя в отключенном положении, а следовательно, сокращает габариты разъединителя и, как следствие, сокращает габариты комплектных распределительных устройств, в которых они применяются, по размерам их оснований. The implementation of the disconnector rotary-passage type with grounding knives, in which the shaft of the grounding knives is moved to the center from the location on the edge of the base of the disconnector, as is the case in all other known designs of disconnectors, dramatically reduces the departure of grounding knives outside the base of the disconnector in the off position, and therefore, it reduces the size of the disconnector and, as a result, reduces the size of the complete switchgear in which they are used, in terms of the size of their bases.

Введение тонкостенных токоведущих скоб, устанавливаемых на боковых стенках уголков неподвижных контактов, имеет очень большое значение для создания возможности развития разъединителей поворотно-проходного типа на большие номинальные токи, т.к. позволяет с их помощью в значительной мере компенсировать необходимость увеличения высоты неподвижных контактов, и, соответственно, высоты самих аппаратов, равно как и комплектных распределительных устройств при сохранении заданных температурных режимов. The introduction of thin-walled current-carrying brackets mounted on the side walls of the corners of the fixed contacts is very important for creating the possibility of the development of rotary-passage type disconnectors for high rated currents, because allows using them to significantly compensate for the need to increase the height of fixed contacts, and, accordingly, the height of the devices themselves, as well as complete switchgears while maintaining the specified temperature conditions.

Применение спаренных неподвижных контактов позволяет увеличить их механическую стойкость, а соответственно, и стойкость аппарата в аварийных режимах работы. The use of paired fixed contacts allows to increase their mechanical resistance, and, accordingly, the resistance of the device in emergency operation.

Расположение ножей заземления между спаренными изоляторами служит сокращению габаритов проектируемых разъединителей этого типа на большие номинальные токи. The location of the grounding knives between the paired insulators serves to reduce the size of the designed disconnectors of this type for large rated currents.

Отличительные признаки, изложенные в п.п.1, 2, 4, и 5 формулы предлагаемого изобретения являются новыми, ранее не применявшимися. Пункт 3 является новым только применительно к разъединителям поворотно-проходного типа. Distinctive features set forth in items 1, 2, 4, and 5 of the claims of the present invention are new, not previously applied. Clause 3 is new only for rotary-type disconnectors.

На фиг.1 в качестве примера показан общий вид предлагаемого разъединителя поворотно-проходного типа, на фиг.2 показана его проекция сбоку на один из крайних полюсов и на фиг.3 показаны возможные варианты установки спаренных опорных изоляторов. Figure 1 shows, by way of example, a general view of the proposed switch-disconnector type, figure 2 shows its side projection on one of the extreme poles, and figure 3 shows possible installation options for paired support insulators.

На опорных изоляторах 1 каждого полюса трехполюсного разъединителя, установленных на основании 2 с немагнитными вставками 3, смонтированы с помощью держателей 4 неподвижные контакты 5 и 6 разъединителя, выполненные в виде спаренных тонкостенных уголков. On the supporting insulators 1 of each pole of the three-pole disconnector installed on the base 2 with non-magnetic inserts 3, fixed contacts 5 and 6 of the disconnector made in the form of paired thin-walled corners are mounted using holders 4.

На сторонах уголков, развернутых в противоположные стороны, расположены контактные выводы разъединителя 7 и 8 соответственно. Под этими выводами с боковых сторон к неподвижным контактам прикреплены токоведущие скобы 9 и 10, служащие одновременно неподвижными размыкаемыми контактами ножей заземления 11 и упорами, ограничивающими движение полого поворотно-проходного изолятора 12 разъединителя на включение. С целью развития теплоотводящих поверхностей неподвижных контактов 5 и 6 в их конструкцию введены токоведущие скобы 13, образующие дополнительный путь тока из зоны рабочего контактирования 14 неподвижных контактов 5 и 6 и подвижного контакта - ножа разъединителя - 15 непосредственно к контактным выводам 7 и 8. В конструкции неподвижных контактов для дополнительного развития теплоотдающих поверхностей введены токоведущие скобы-вкладыши 16 (см. фиг.2). On the sides of the corners, deployed in opposite directions, are the contact terminals of the disconnector 7 and 8, respectively. Under these leads, from the sides, to the fixed contacts are fixed current-carrying brackets 9 and 10, which serve simultaneously as fixed disconnectable contacts of the grounding knives 11 and stops, restricting the movement of the hollow rotary-bushing isolator 12 of the disconnector to switch on. In order to develop the heat-removing surfaces of the fixed contacts 5 and 6, current-carrying brackets 13 are introduced into their design, forming an additional current path from the working contact area 14 of the fixed contacts 5 and 6 and the movable contact - the disconnector knife - 15 directly to contact pins 7 and 8. In the design fixed contacts for additional development of heat-transferring surfaces introduced current-carrying brackets in-ear 16 (see figure 2).

Неподвижные контакты снабжены направляющими скосами 17 и в зонах их рабочих контактирующих поверхностей выполнены выпуклости 18 сферической формы. The fixed contacts are provided with guide bevels 17 and in the areas of their working contacting surfaces convexes 18 are made of a spherical shape.

Полые поворотно-проходные изоляторы 12 всех трех полюсов разъединителя укреплены на их общем валу 19. Hollow rotary bushing insulators 12 of all three poles of the disconnector are mounted on their common shaft 19.

На основании 2 укреплен контакт 20, обеспечивающий заземление подвижного контакта - ножа разъединителя 15 в отключенном положении. On the basis of 2, contact 20 is strengthened, providing the grounding of the movable contact - the knife of the disconnector 15 in the off position.

Принципиальной особенностью разъединителя поворотно-проходного типа является расположение вала 21 ножей заземления на основании 2 между опорными изоляторами 1 неподвижных контактов 5 и 6 и полыми поворотно-проходными изоляторами 12, что резко сокращает вылеты ножей заземления за пределы основания разъединителя в их отключенном положении, а следовательно, соответственно сокращает ширину разъединителя в этом положении. The principal feature of the rotary-passage type disconnector is the location of the shaft 21 of the grounding blades on the base 2 between the support insulators 1 of the fixed contacts 5 and 6 and the hollow rotary-bushing insulators 12, which sharply reduces the outbreaks of the grounding knives beyond the base of the disconnector in their disconnected position, and therefore , respectively, reduces the width of the disconnector in this position.

При отключении разъединителя усилие от привода через приводной рычаг (на чертеже не показан) передается на вал 19, который, поворачиваясь из включенного в отключенное положение, выводит из контактирования подвижный контакт - нож разъединителя 15 с его неподвижными контактами 5 и 6. При дальнейшем повороте вала до отключенного положения создаются необходимые электрические промежутки между подвижными контактами - ножами разъединителя 15 и неподвижными контактами 5 и 6. В отключенном положении одним своим концом подвижные контакты - ножи разъединителя 15 замыкаются на контакт 20, обеспечивающий заземление подвижного контакта - ножа разъединителя 15 в отключенном положении. When the disconnector is disconnected, the force from the drive through the drive lever (not shown in the drawing) is transmitted to the shaft 19, which, turning from switched on to the off position, removes the moving contact from the contact - the disconnector knife 15 with its stationary contacts 5 and 6. With further rotation of the shaft to the disconnected position, the necessary electrical gaps are created between the movable contacts - the disconnector blades 15 and the fixed contacts 5 and 6. In the disconnected position, the movable contacts - knives are disconnected at one end carrier 15 are closed on contact 20, providing grounding of the movable contact - knife disconnector 15 in the off position.

Ножи заземления 11 включаются с помощью своего привода после окончания операции отключения подвижного контакта - ножа разъединителя. Возможность его более раннего включения, равно как и включение подвижного контакта - ножа разъединителя при включенном ноже заземления, исключается соответствующими общепринятыми системами блокировки. The grounding knives 11 are turned on with their drive after the end of the operation of disconnecting the movable contact - the knife disconnector. The possibility of its earlier inclusion, as well as the inclusion of a movable contact - knife disconnector when the grounding knife is turned on, is excluded by the corresponding generally accepted locking systems.

Процесс включения разъединителя осуществляется в обратном порядке. The process of switching on the disconnector is carried out in reverse order.

В результате практического освоения предлагаемого изобретения достигается большой технико-экономический эффект за счет значительного сокращения габаритов разъединителя поворотно-проходного типа в отключенном положении ножей заземления, создания возможности широкого развития разъединителей этого типа по номинальным токам, а также за счет повышения компактности. As a result of the practical development of the invention, a large technical and economic effect is achieved due to a significant reduction in the dimensions of the rotary-passage type disconnector in the disconnected position of the grounding knives, creating the possibility of wide development of this type of disconnector in nominal currents, as well as by increasing compactness.

Claims

1. Разъединитель поворотно-проходного типа, состоящий из одного или более полюсов, снабженных ножами заземления, свободно установленными на своих держателях, жестко укрепленных на валу ножей заземления, неподвижные контакты токоведущих систем которых укреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя, выполнены в виде спаренных тонкостенных уголков с зазором между стенками, расположенными параллельно друг другу симметрично осевой плоскости полюса и развернутыми во внешние стороны параллельно основанию другими стенками с размещенными на них контактными выводами разъединителя, а подвижные контакты - ножи разъединителя размещены внутри полых поворотно-проходных изоляторов, укрепленных на валу основания разъединителя, отличающийся тем, что валы ножей заземления, по крайней мере один, шарнирно укреплены на основании разъединителя между опорным изолятором неподвижного контакта разъединителя и полым поворотно-проходным изолятором подвижного контакта - ножа разъединителя, а к каждой из двух параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижных контактов с их внешних сторон дополнительно установлены, работающие параллельно уголкам, одна или более токоведущих тонкостенных скоб. 1. Disconnector rotary-passage type, consisting of one or more poles equipped with earthing knives, freely mounted on their holders, rigidly mounted on the shaft of the earthing knives, fixed contacts of current-carrying systems which are mounted on supporting insulators mounted on top and bottom on the base of the disconnector, made in the form of paired thin-walled corners with a gap between the walls located parallel to each other symmetrically to the axial plane of the pole and deployed to the outside parallel to other walls with the disconnector disconnect terminals located on them, and the movable contacts - isolator knives are placed inside hollow rotary bushing insulators mounted on the isolator base shaft, characterized in that the shafts of grounding knives, at least one, are pivotally mounted on the isolator base between supporting insulator of the fixed contact of the disconnector and a hollow swivel-bushing insulator of the moving contact - the knife of the disconnector, and to each of two parallel thin walls the corners of the fixed contacts from their outer sides are additionally installed, working parallel to the corners, one or more current-carrying thin-walled brackets.

2. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что одна из токоведущих тонкостенных скоб, установленных на каждой из внешних сторон параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижного контакта, одновременно служит неподвижным размыкаемым контактом ножа заземления, а ее боковая стенка, расположенная со стороны полого поворотно-проходного изолятора, может служить упором от перевключения подвижного контакта - ножа разъединителя. 2. The disconnector according to claim 1, characterized in that one of the current-carrying thin-walled brackets installed on each of the external sides of the parallel-located walls of the thin-walled corners of the fixed contact simultaneously serves as a fixed disconnected contact of the grounding knife, and its side wall, located on the hollow side, is rotatable - bushing, can serve as an emphasis on switching the movable contact - knife disconnector.

3. Разъединитель по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что опорный изолятор выполнен спаренным, т.е. состоящим из двух изоляторов, расположенных по обе стороны относительно осевой плоскости полюса разъединителя параллельно или под углом друг к другу, причем эти изоляторы могут быть прямоугольной, овальной формы или в форме двух дуг, внутренними своими полостями направленными навстречу друг другу. 3. The disconnector according to any one of claim 1 or 2, characterized in that the supporting insulator is made paired, i.e. consisting of two insulators located on both sides relative to the axial plane of the disconnector pole in parallel or at an angle to each other, and these insulators can be rectangular, oval or in the form of two arcs, with their internal cavities directed towards each other.

4. Разъединитель по п.3, отличающийся тем, что ножи заземления каждого полюса разъединителя расположены между опорными спаренными изоляторами. 4. The disconnector according to claim 3, characterized in that the grounding knives of each pole of the disconnector are located between the supporting paired insulators.

5. Разъединитель по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что внутри каждой из токоведущих тонкостенных скоб, работающих параллельно уголкам неподвижных контактов, установлены дополнительно одна или более аналогичные токоведущие скобы. 5. The disconnector according to any one of claims 1 to 4, characterized in that inside each of the current-carrying thin-walled brackets operating parallel to the corners of the fixed contacts, one or more similar current-carrying brackets are installed.