Предохранитель-разъединитель

Оп ИСАНИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистеецескихРеса ублнк 61) Дополни оекав 22) Заявлено 04.04.77 (21) 2473811/24-0 с присоединением заявки(23) Приоритет -Опубликовано 15.05.79. Гасударственный комет СССР ае делам изебретеикй к еткрытийБюллетеньта опубликования описания 25,05.79 2) Авторы изобретен и Ю. А. Исаков, А. Я. Зотов, И. У. Никоненк и. Л. И. Жуков(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ-РАЗЬЕДИНИТЕЛ Изобретение относится к области электроаппаратостроения и предназначено для защиты силовых трансформаторов открытых распределительных подстанций (станций) напряжением 35 - 110 кВ.Известны предохранители-разъединители с автогазовым дугогасительным устройством . Недостатком этих предохранителей является низкая безопасность при выполнении операций персоналом при помощи оперативных штанг из-за наличия выхлопа ионизированных газов вниз. Кроме того, использование в качестве ножа разъединителя самого дугогасительного устройства (патрона) обладающего значительным весом, особенно на большие классы напряжений, не позволяет получить достаточной скорости размыкания ножа, что снижает его отключающую способность.Известны также предохранители, содержащие автогазовое дугогасительное устройство с выхлопом через открытый конец и рубящий контактный нож с отключающей пружиной и буфером 121. Они обладают достаточной скоростью размыкания ножа, так как масса его незначительна. Однако з этих конструкциях нож не может выполнять функции разъединителя из-за его недостаточной длины (это связано с ограничением величины допустимой массы ножа).Кроме того, отсутствие механизма, позволяющего выполнять операции отключения ножа р при помощи оперативной штанги, и наличиевыхлопа ионизорованных горячих газов вниз делают работу указанных предохранителей в качестве разъединителей (даже при наличии требуемой длины ножа) невозможной.Вместе с тем, появление при срабатывании 10 восходящего потока горячих ионизированных газов в момент приложения к предохранителю возвращающегося напряжения ускоряет повторный пробой воздушного промежутка между концами ножа и патрона, что значительно снижает надежностьработы этих предохранителей.Целью изобретения является повышениеотключающей способности, надежности и безопасности работы предохранителя. Это достигается тем, что в предлагаемом пре дохранителе контактный нож снабжен дополнительным ножом, который шарнирно соединен с основным и снабжен отключающей пружиной и кулачковым механизмом, а дугогасительное устройство установлено- двухшарнирно соединенных элементов (колец)позволяет повысить его отключающуюспособность, Это становится возможным благодаря тому, что ломающийся в шарнире добавленный элемент (верхнее колено) ножа" - =выпо;1 нен достаточно легким и. поэтому поддействием пружины отключается с большойскоростью. Кроме того, эта скорость отклю 10= чеггия"возрастает и за счет суммированияскоростей колен ножа. Введенный в конструкцию ножа кулачковый механизм обеспечивает возможность оперативного отключения ножа при помощи штанги.Установка дугогасительного устройства 1 юоткрытым концом вверх позволяет повыситьнапряжение пробоя воздушного промежутка,так как восходягций поток горячих ионизированных газов теперь находится вне зоныприложения возвращающегося напряжения,что повышает надежность работы предохра 20нителя. Установленный козырек защищаетпредохранитель от гололеда и попаданиявнутрь него влаги, что также повышает надежность его работы.Вместе с тем; увеличение длины ножав предлагаемой койструкции не увеличиваетмеханической нагрузки на его излом, так какв момент удара ножа в буфер его верхнее" "горячих газов вверх делает оперативное вы 30полцецце операции с ножом предохранителяпри поощи штанги (использование ножав качестве разъединителя) безопасным, таккак исключается поражение обслуживаю" гцего" персонала выхлопными газами в момент срабатывания предохранителя,На чертеже показан полюс описываемогопредохранителя-разъединителя, установленный в рабочем положении - открытым концом патрона (вертикально или под угломвверх),40Предохранитель состоит из двух опорныхизоляторов 1 и 2, рубящего контактногоножа 3 и дугогасительного устройства (патрона) 4. Опорные изоляторы имеют Ч-образное расположение (в данном случае подуглом 90) и крепятся на опорной Ч-образной плите 5, Последняя вместе с изоляторами крепится при помощи болтов к траверсе 6" вводного "портала распределительного устройства. На верхнем изоляторе 1 (под потенциалом фазы) устанавливается кронштейн 7. К его левому концу 8 крепитсяподводящая шина подстанции. Здесь же расположен амортизатор 9 рубящего контактного ножа. На правом конце кронштейна 7крепятся основание (нижнее колено) ножа 3 уи его отключающая пружина 10, располо"-женная во влагозащитном кожухе. На верхнем цоколе опорного изолятора 2 расположен кронштейн 11, на котором крепятся пружинный амортизатор 12, ловитель 13 и захват 14 захватывающего приспособления, вращающийся в шарнире 15, второе плечо которого оснащено кольцом 16 для использования штанги. Захват 14 удерживает специальный выступ ловителя 13 при помощи пружины 17. На нижнем конце кронштейна 11 находится щека 18 шарнирного соединениякроншт,йна с ловителем. Патрон 4 закрепляется в ловителе 13 цри помощи стыкового замка, осуществляемого ушком 19 патрона и соответствующим храповым выступом ловителя. Электрическая связь ловителя 13 с отходящей от кронштейна 11, с правой стороны патрона, шиной подстанции осуществляется при помощи гибкой шинки 20.Рубящий контактный нож 3 состоит из дву элементов (нижнего и верхнего колен), соединенных между собой при помощи шарнира 21. Верхнее колено 22 выполнено из двух параллельных контактирующих пластин, прижимаемых одна к другой пружиной 23. Между пластинами расположен кулачковый механизм 24, служащий для выведения ножа при помощи штанги из зацепления со стреловидным наконечником 25 при операции отключения. В шарнире 21 расположена отключающая пружина 26 верхнего колена. Для защиты от гололеда и попадания влаги внутрь патрона 4 предохранитель снабжен козырьком 2.При срабатывании предохранителя внутри дугогасительного устройства 4 размыкается коммутирующий элемент (плавкая вставка, контакт). При этом происходит освобождение токоведушей связи патрона. Эта связь за наконечник 25 верхним коленом 22, вращающимся под действием отключающей пружины 26, начинает вытягиваться наружу. Однако вытягивающее усилие в первый момент после возникновения электрической дуги определяется продольным газовым дутьем. Ударная волна газов обгоняя связь,воздействует на верхнее колено ножа и сообщает ему большую окружную скорость. Первоначальное отброшенное положение колена 22 вместе состреловидным наконечником 25, козырьком 27 и гибкой связью 28 на чертеже показано пунктиром. При ударе ножа 3 в буфер нагрузка на излом значительно снижается за счет уменьшения длины ножа посредством ломающегося колена 22. Отключенное положение ножа 3 на чертеже показано пунктиром.Одновременно с продольным газовымдутьем при больших токах возникает поперечное газовое дутье через патрубок поперечного газового дутья (на чертеже показан пунктиром), если он предусмотрен в конструкции дугогасительного устройства 4.Реактивные силы газовой струи через патрубок поперечного дутья, ведущие к излому газогецерируюгцей трубки, поглощаются пружинным амортизатором 12.При перезарядке предохранителя нажатием штанги сверху вниз на кольцо 16 производится освобождение патрона 4 от действия захвата 14. Выталкивающая пружина амортизатора 12 опрокидывает патрон открытым концом вниз. При этом ловитель 13 поворачивается в шарнире щеки 18. Патрон 4 занимает перевернутое положение, показанное на чертеже пунктиром, После этого штангой поворачивается кулачковый механизм 24 и гибкая связь 28 сбрасывается на землю, Сработавший патрон вручную извлекают из ловителя 13, а на его место устанавливают новый. Операция перезарядки производится вручную без штанг и подъема персонала на высоту. Затем патрон переворачивается в свое исходное положение и удерживается в нем захватом 4. Выталкиваюшая пружина амортизатора 12 осуществляет прижатие патрона и его центровку. Следуюшей операцией является захват штангой кольца кулачкового механизма 24, поворот его на угол 90 и наведение ножа на стреловидный наконечник 25 гибкой связи патрона. После этого дальнейшим поворотом кулачка на угол 90 производится зацепление пластин колена на шейке стреловидного наконечника 25,Предохранитель готов к работе.В оперативных целях нож 3 может выводиться из работы (отключаться) при помощи штанги и .кулачкового механизма 24. Для этого персоналу оперативной штангой с земли поворотом кулачка необходимо вывести нож из зацепления со стреловиднйм" наконечником 25, а затем освободить штангу. При этом под действием пружины 26 начинает перемещаться верхнее колено 22, как более легкое, а затем с некоторым запозданием - нижнее колено вместес движущимся верхним коленом, Сложение скоростей колен позволяет получить достаточнуюскорость движения ножа 3, что активно способствует гашению дуги от токов холостого хода трансформаторов. Персонал подстанции может спокойно находиться внизу под полюсами предохранителя, це боясь поражения его внезапным срабатыванием. Электрическая дуга от тока холостого хода трансформатора устацавлцвается на верхней кромке наконечника 25 и наруж: -;1 конце верхнего колена 2 ножа 3, не вызывая разрушения ц тоих рабочего контактцрования. Операции выведения цожей из работы и введения их в работу осуществляются пофазно.10 Применение в конструкции предлагаемого предохранителя ломающегося ножа позволяет повысить дугогасптельную отключающую способность предохранителя при использовании его в качестве разъединителя.15Расположение патрона предохранителяоткрытым концом вверх устраняет необходимость выполнения огражлецця зоны выхлопа, что значительно снижает стоимость подстанций (станций). Кроме того, стоимость подстанций еще более снижается, если моцность трансформаторов такова, что позволя.ет использовать данный предохранитель и в качестве разъединителя; способного от ключать ток холостого хода защищаемого трансформатора.ИФормула изобретенияПредохранитель-разъединитель; содержащий автогазовбе дугогасительное устройствос выхлопом через открытый конец и рубящий контактный нож с отключающей пру 30жинои и буфером, отличающийся тем, что,с целью повышения отключающей способности, надежности и безопасности работы,контактный нож снабжен дополнительнымножом, который шарнирно соединен с основз ньм и-снабжен отключающей пружиной и кулачковым механизмом, а дугогасительцоеустройство установлено открытым концомвверх и снабжено козырьком.Источники информации, принятые во вци 40мание при экспертизе1, Каталог фирмы Мадг 1 п 1., ст. 83-А,февраль 1971,2. Бабико М. А. Электрические аппараты1963, с, 680, рис. 7 - 14.