Трехполюсный предохранитель-разъединитель

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН д 1) Н 01 Н 31/00 БРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(72) И.У. Никоненко и Н.А. Зотова (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт производственного объединения "Уралэлектротяжмаш им, В.И. Ленина(56) 1. Патент США И 3267235, кл. 337-178, 1962.2, Авторское свидетельство СССР В 915121; кл. Н 01 Н 85/50, 1981. (54)(57) ТРЕХПОЛЮСНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ- РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное устройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и.ЯО 1105952 А неподвижной частей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, онснабжен валом с расположенными нанем изоляционными вставками, которыйпроходит через неподвижные частишарнирных устройств полюсов, каждоеиз которых снабжено жестко закрепленным на валу двуплечим подпружиненнымГ-образным рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие сподвижной частью шарнирного устройства, а другое - с бойком, выполненным в виде стержня со свободно установленной на нем втулкой и регулируемым по длине стержня и размеЯеннымна его свободном конце упором, в видегайки, причем плечи Г-образного рычага расположены в разных плоскостях.11059Изобретение относится к электротехнике, к высоковольтным коммута; ционным аппаратам, предназначенным Лдля защиты понижающих силовых трансформаторов напряжением 35-110 кВ, и касается конструкции предохранителей- разъединителей.Известен высоковольтный предохранитель-разъединитепь,содержащий патрон с плавкой вставкой, один конец кото О рого шарнирно закреплен на опорном изоляторе, разъемное контактное устройство с подвижным и неподвижнымоконтактными элементами, которое закреплено на другом конце патрона, замок для удержания контактного устройства во включенном положении, открываемый бойком, который связан с отключающей пружиной. Этот предохранитель не нуждается в дополнительной 20 установке. разъединителя, так как его функции выполняет непосредственно патрон. Патрон состоит иэ газогенерирующей трубки, в которой находится плавкая вставка и отключающая пружина 25 с бойком. При сгорании плавкой вставки отключающая пружина начинает растягивать дугу и своим бойком приводит в действие замок, расположенный на верхнем изоляторе в разъемном контактном устройстве. После погасания дуги в патроне замок освобождает патрон, и он автоматически откидывается, создавая видимый разрыв электрической цепи по типу разъединителя. При ра 35 боте такого предохранителя в режиме разъединителя необходимо привести в действие с помощью оперативной штанги удерживающий замок. Патрон, отки 40 дываясь, гасит ток, например, ненагруженного трансформатора, при этом плавкая вставка в патроне остается целой и пригодной для дальнейшей работы 11.Однако в известном предохранителе выхлоп ионизированных горячих газов и продуктов горения дуги произ водится вниз, что небезопасно для обслуживающего персонала. Для исключения несчастных случаев зона выхло 50 па предохранителя ограждается металлической сеткой. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является предохранитель"разъединитель, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное уст 52 зройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и неподвижной частей. Размещение замка в узле шарнирного устройства на нижнем изоляторе позволяет выполнить конструкцию предохранителя-разъединителя с выхлопом газов вверх, что делает ненужной установку ограждений и повышает безопасность обслуживания предохранителя 23Функциональные возможности этого предохранителя ограничены. При возникновении короткого, замыкания в одной из фаз отключается только один полюс этой фазы, а два остальные полюса остаются включенными и через них электроэнергия двухфазного тока поступает потребителю, Такой режим называется неполнофазным, и он недопустим для электродвигателей, установленных на низкой стороне трансформатора (в этом режиме двигатели не могут работать и разрушаются). Поэтому в электрических схемах, где установлены электродвигатели, такой предохранитель-разъединитель применять нельзя, т.е. ограничено приме. некие предохранителей-разъединителей. При применении этих предохранителей в схемах с электрическим приводом можно избежать повреждения электрических двигателей за счет усложнения схем на низкой стороне силового трансформатора путем установки трехполюсных выключателей с устройствам релейной защиты от неполнофазных режимов. Однако это значи-. тельно усложняет схемы и их обслуживание, а также удорожает стоимость подстанций (станций).Цель изобретения " расширение функциональных воэможностей предохранителя разъединителя,Для достижения цели трехполюсный предохранитель-разъединитель, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное устройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и неподвижной частей, снабжен валом с расположенными на нем изоляционными вставками, который проходит через неподвижные части шарнирных полюсов, каждое из которых снабжено жестко закрепленным на валу двуплечим подпружиненным Г-образным рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие с подвижной частью шарнирного устройства, а друз 11059 гое - с бойком, выполненным в виде стержня со свободно установленной на нем втулкой и регулируемым по длине стержня и размещенным на его свободном конце упором, в виде гайки, причем плечи Г-образного рычага расположены в разных плоскостях.На фиг.1 представлен трехполюсный предохранитель-разъединитель во включенном положении; на фиг.2 - то же, вид сбоку с частичным вырывом патрона; на фиг.З - шарнирное устройство закрепления патрона, вид сбоку (без стенок подвижной и неподвижной частей) во включенном положении; на15 фиг,4 - то же, в начальный момент отключения тока короткого замыкания; на фиг.5 - то же, в отключенном положении; на фиг.б - шарнирное устройство, вид спереди (со снятым патроном) в отключенном положении; на фиг.7 - то же, вид сбоку (без стенок подвижной и неподвижной частей) одного из полюсов, в котором произошло механическое разрушение плавкой вставки.Трехполюсный предохранитель-разъединитель (фиг,1 и 2) состоит из трех полюсов 1, установленных на общей раме 2.Каждый полюс содержит основание 3 с установленными на нем опорными изоляторами 4, патрон 5, шарнирное устройство,б, контактное разъемное устройство 7, кожух 8, выводные кон-. такты 9 и буфер 10.Шарнирнье устройства полюсов соединены между собой валом 11. Шарнирное устройство 6 каждого Полюса (фиг.З) закреплено на нижнем изоляторе 4 и состоит из неподвижной 12 и подвижной 13 частей, На подвижной части расположены держатель 14 патрона 5, кронш 40 тейн 15, контактная система 16, соединенная с неподвижной частью гибким проводом (на фиг.З не показан), иподпружиненная защелка 17 замка,удер 45 живающая патрон 5 во включенном положении. Подвижная часть 13 вращается вокруг оси 18. Неподвижная часть 12 шарнирного устройства представляет собой П-об разный корпус, внутри которого расположен Г-образный рычаг 19 с пружи-" ной 20, установленный на валу 11, вращающемся в боковых стенках корпуса. Изоляция междуфазного напряже ния полюсов 1 осуществляется изоляционными вставками 21 (фиг.1), которые соединяются с металлическими 52 4частями вала 11 при помощи хомутов (не показаны). В этом корпусе также расположены стопорный валик 22 замка, включающего защелку 17 с пружиной 23, упор 24 с закрепленной на нем пружиной 25, соприкасающейся с упором 26 на подвижной части шарнирного устройства и служащей для откидывания патрона 5 после срабатывания замка, и буфер 10.Горизонтальное плечо 21 Г-образного рычага выполнено таким образом, что может взаимодействовать с бойком 28, а вертикальное плечо 29 - с кронштейном 15. Кроме того, вертикальное плечо имеет боковой выступающий стержень 30, воздействующий при откидывании патрона на буфер 10.Боек 28 патрона 5 представляет собой стержень, на котором свободно установлена втулка 3 1. Верхним концом стержень жестко соединен с отключающей пружиной 32 (фиг.2), а на его свободном конце имеется регулируемый по длине стержня упор 33.Пружина 32 посредством подвижного электрода 34 связана с плавкой вставкой 35, Для установки патрона служат верхнее 36 и нижнее 31 ушек.В неподвижной части 12 шарнирного устройства полюсов установлены рычаги 38, соединенные между собой валом 39 с изоляционными вставками 21. Каждый рычаг 38 имеет внешнее 40,и внутреннее 41 плечи, устанавливаемые в определенном положении при помощи пружины 42.Трехполюсный предохранитель-разъединитель работает следующим образом.При коротком замыкании или перегрузке в какой-либо фазе полюса через него протекает аварийный ток и плавкая вставка 35 (фиг.2) сгорает, После сгорания плавкой вставки отключающая пружина 32 (фиг.2) посредством электрода 34 начинает растягивать возникшую дугу в канале патрона 5.В конце хода отключающей пружины 32 дуга гаснет (протекание, тока прекращается). При этом боек 28 находится в положении, указанном на фиг.4, а свободно установленная втулка 31, перемещаемая от удара пружины 32, освобождает зашелкч 17 от зацепления со стопорным валиком 22. Освобожден- ная подвижная часть 13 шарнирного устройства вместе с патроном 5 под действием пружины 26 начинает откидываться (фиг,4), создавая видимый110595разрыв в контактном разъемном устройстве 7, При подходе патрона кполностью откинутому положению (фиг.5и 6) кронштейн 15 подвижной частишарнирного устройства ударяет по 5вертикальному плечу 29 и вся кинетическая энергия гасится буфером 10посредством выступающего стержня 30.Оставшиеся во включенном положениидва полюса предохранителя, через которые протекает ток нагрузки силового трансформатора, работают следующимобразом.При ударе подвижных частей полюса,отключающего ток короткого замыкания 15или ток перегрузки, посредством кронштейна 15 по рычагу 29 (фиг 3 и 7)этого же полюса сила удара одновременно прикладывается к плечам 27Г-образного рычага оставшихся включенными двух полюсов предохранителя.Это стало возможным за счет того,что Г-образные рычаги 19 жестко закреплены на валу 11 (фиг,1), соединяющему все три полюса, Под действием силы плечи 27 двух рассматриваемых полюсов (фиг.7) начинают воздействовать на упор 33 в направлениидвижения стержня 28.Так как боек 28 жестко связаи с 30плавкой вставкой 35 посредствомэлектрода 34, то плавкие вставкидвух этих полюсов механически разрушаются, и полюсы начинают работатьв описанном режиме. На фиг.7 показано положение Г-образного рычага 19 истержня 28 в момент механическогоразрушения плавкой вставки (плечом27 рычага 19), когда еще не выбитазащелка 17 втулкой 31.40Если необходимо выполнить оперативное отключение в режиме разъедини"теля, то оператор приводит в действие защелки 17 всех полюсов путемнажатия вниз на плечо 40 рычага 38 45оперативной штангой. При этом плечи41, жестко закрепленные на валу 39,выводятиз зацепления защелку 17всех полюсов и их патроны откидываются, создавая видимый разрыв по типуразъединителя.Снятие патрона 5 из держателя 14и его установка в него производитсяпри помощи оперативной штанги занижнее ушко 37,Установка патрона 5, заряженного плавкой вставкой (боек 28 выступает 1 иэ патрона как показано на фиг.З), производится в откинутом положении подвижной части 13 шарнирного устройства (фиг.5). При этом защелка 17 первоначально поворачивается бойком 28 в положение, указанное пунктиром, так как упор 33 больше, чем прорезь (на фиг.5 не показана), имеющаяся в защелке 17. Затем, под действием пружины 23 (фиг.З) защелка 17 устанавливается в исходное положение (на фиг.5 показано сплошной линией), при котором она касается подвижной втулки 31.Из этого положения производится пополюсное включение (посадка подвижной части 13 на защелку 17) предохранителя-разъединителя при помощи оперативной штанги за верхнее ушко 36. При этом плечи 41 рычага 38 не препятствуют защелке 17 "зацепиться" за стопорный валик 22 (сесть на защелку), так как под действием пружин 42 плечи 38 отведены в исходное положение. Плечо 27 рычага 19 имеет прорезь 43 (фиг6) и поэтому не препятствует заведению патрона во включенное положение, Включенное положение характеризуется следующими признаками: подвижная часть шарнирного устройства посажена на защелку; контактное разъемное устройство 7 включено; пружина 26 сжата; плечо.27 рычага 19 касается упора 33.Соприкосновение плеча 27 и блока 28 производится при помощи регулируемого упора 33. Использование изобретения позволяет создать аппарат, осуществляющий одновременно две функции - предохранителя и разъединитеЛя, что обеспечивает значительное снижение стоимости подстанций (станций) и улучшает условия эксплуатации. При этом, создание предохранителей-разъединителей, исключающий неполнофазный режим при энергоснабжении потребителей, позволяет повысить надежность энергоснабжения, 1расширить область применения предохранителей-разъединителей, упростить, а значит и удешевить схемы энергоснабжения.1105952 г,Составитель Б. СтроганТехред Л.Коцюбняк орректор В. Гирн Парфемо дакт ноеказ 5606/41 Тираж 683В Государственного келам изобретений иква, Ж, Раушская 113035 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 НИИПИ по д Иос