Електричний силовий перемикач і комутаційний щит із силовим перемикачем

Номер патенту: 103384

Опубліковано: 10.10.2013

Автори: Заксль Давід, Амберг Маркус

Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Багатофазний, зокрема трифазний, поміщений у металеву капсулу, ізольований газом високовольтний силовий перемикач, що має по одному полюсу (11, 12, 28) комутаційної камери на кожну фазу, які всі разом поміщені у спільний корпус (21) силового перемикача, а також принаймні два приєднувальні відводи на кожну фазу, який відрізняється тим, що корпус (21) силового перемикача містить відповідну кількості полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери кількість відкритих по торцях камер (29, 29а; 30, 30а; 31, 31а), в яких розміщені полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, і що відкриті торці камер (29, 29а; 30, 30а; 31, 31а) перекриті куполоподібною кришкою (22, 23), завдяки чому забезпечується сполучення між окремими камерами (29, 29а; …) для розподілу газу через утворені кришкою (22, 23) з'єднувальні порожнини.

2. Силовий перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що камери (29, 29а …) утворені трубами, в яких розміщені полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, причому відстань між зовнішньою поверхнею полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери та внутрішньою поверхнею труб визначено залежно від ізолювальної здатності газу.

3. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що труби, які вміщують полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, а разом із ними також полюси (11, 12, 28) комутаційної камери розташовані в формі трикутника.

4. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що труби, які вміщують полюси (11а, 12а, 28а), а разом із ними також полюси комутаційної камери розташовані в одній горизонтальній площині.

5. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що окремі труби, які утворюють камери (29, 29а…), відокремлені від сусідніх спільною перегородкою (32, 32а; 33, 33а).

6. Силовий перемикач за п. 5, який відрізняється тим, що перегородки (32, 32а; 33, 33а) між камерами (29, 29а …) утворюють частини труб.

7. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що корпус (21) силового перемикача має куполоподібні штуцери (34, 35, 36), які виступають уперед перпендикулярно поздовжньому напрямку з корпуса (21) або сформовані на ньому, причому у вільних торцевих стінках (40) передбачені отвори (41, 42, 43), виконані з можливістю розміщення в них ізоляторів (44, 45, 46).

8. Силовий перемикач за п. 7, який відрізняється тим, що передбачено принаймні два куполоподібних штуцери (34, 35, 36), із яких через один куполоподібний штуцер (34) пропущено підвідні або відвідні проводи для полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери, а через другий куполоподібний штуцер (36) пропущено підвідні або відвідні проводи для блока збірних шин.

9. Силовий перемикач за п. 8, який відрізняється тим, що передбачено три куполоподібних штуцери (34, 35, 36), із яких принаймні до одного штуцера (36) приєднаний блок збірних шин.

10. Силовий перемикач за п. 9, який відрізняється тим, що до двох розміщених поряд штуцерів (34, 35, 36) приєднано по збірній шині.

11. Силовий перемикач за будь-яким із пунктів 8-10, який відрізняється тим, що за наявності лише одного блока збірних шин не оснащений проводом для приєднання збірної шини куполоподібний штуцер замкнений або закритий глухою пластиною.

12. Силовий перемикач за п. 8, який відрізняється тим, що куполоподібні штуцери (34, 35, 36) розміщені на однаковій відстані один від іншого.

13. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в кришці (22), розміщеній навпроти полюсів комутаційної камери (13), передбачений тяговий ввід для приводу (20) полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери.

14. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контакти (13а, 14а) полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери розташовані між двома куполоподібними штуцерами, один із яких сполучений з відводом перемикача, з'єднаним з одним із полюсів комутаційної камери.

15. Комутаційний щит, переважно з силовим перемикачем за будь-яким із пунктів 1-14, який відрізняється тим, що силовий перемикач (100) розміщений горизонтально і одним кінцем примикає до приводу (114), як засіб для приєднання збірних шин на верхній стороні силового перемикача (100) вертикально встановлений принаймні один блок збірних шин, поміщений у один із корпусів (118, 120).

16. Комутаційний щит за п. 15, який відрізняється тим, що привід для силового перемикача (100) поміщений у шафу (101) керування.

17. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15 або 16, який відрізняється тим, що в шафі (101) керування розміщений також привідний пристрій для роз'єднувачів та заземлювальних роз'єднувачів.

18. Комутаційний щит за п. 17, який відрізняється тим, що шафа (101) керування обернена виключно до експлуатаційного проходу, за його наявності.

19. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-18, який відрізняється тим, що шафа (101) керування розділена перегородками (102, 103) на кілька відсіків (104, 105, 106), в яких розміщені компоненти для комутаційного щита.

20. Комутаційний щит за п. 19, який відрізняється тим, що горизонтальні перегородки (102, 103) виконані повітропроникними, наприклад перфорованими.

21. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 19 або 20, який відрізняється тим, що у верхньому відсіку (106) шафи керування розміщені електричні або ручні приводи для роз'єднувачів/заземлювальних роз'єднувачів.

22. Комутаційний щит за п. 21, який відрізняється тим, що в нижньому відсіку (104) шафи керування розміщений привід (114) для полюсів силового перемикача.

23. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-22, який відрізняється тим, що шафа (101) керування виконана із забезпеченням доступу для перевірки кожного полюса силового перемикача з експлуатаційного проходу.

24. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-23, який відрізняється тим, що принаймні до одного куполоподібного штуцера приєднаний блок збірних шин.

25. Комутаційний щит за п. 24, який відрізняється тим, що блок збірних шин має кожух для збірних шин, який приєднаний фланцем до куполоподібного штуцера.

26. Комутаційний щит за п. 25 для приєднання подвійного блока збірних шин, який відрізняється тим, що до двох розташованих поряд куполоподібних штуцерів для утворення подвійного блока збірних шин фланцем приєднано по одному кожуху для збірних шин.

27. Комутаційний щит за п. 26, який відрізняється тим, що контакти полюсів силового перемикача розміщені поза зоною розташування куполоподібних штуцерів для приєднання кожуха для збірних шин.

28. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-27, який відрізняється тим, що містить механічний передавальний засіб для приведення в дію роз'єднувачів та/або заземлювальних роз'єднувачів.

29. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-28, який відрізняється тим, що містить принаймні один пристрій для зменшення тиску для комутаційного щита, які виконані з можливістю відведення утворюваного у разі несправності стисненого газу при спрацьовуванні в зону поза експлуатаційним проходом.

Текст

Реферат: Винахід стосується багатофазного, зокрема трифазного, поміщеного в металеву капсулу, ізольованого газом, високовольтного силового перемикача, що має по одному полюсу (11, 12, 28) силового перемикача на кожну фазу, які всі разом поміщені у спільний корпус (21) силового перемикача, а також принаймні два з'єднувальні відводи на кожну фазу. Корпус (21) силового перемикача містить відповідну кількості полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери кількість відкритих по торцях камер (29, 29а; 30, 30а; 31, 31а), в яких розміщені полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, і відкриті торці камер (29, 29а; 30, 30а; 31, 31а) перекриті куполоподібною кришкою (22, 23), завдяки чому забезпечується сполучення між окремими камерами (29, 29а; …) через утворені кришкою (22, 23) з'єднувальні порожнини для розподілу газу. Додатково описаний комутаційний щит. UA 103384 C2 (12) UA 103384 C2 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується багатофазного електричного, поміщеного в металеву капсулу, ізольованого газом високовольтного силового перемикача згідно з обмежувальною частиною пункту 1 формули винаходу, а також комутаційного щита з подібним високовольтним силовим перемикачем згідно з обмежувальною частиною пункту 15 формули винаходу. Подібні високовольтні силові перемикачі мають відповідну кількості фаз кількість полюсів, розміщених поряд в одній площині або у вершинах трикутника, якщо силовий перемикач є трифазним. При цьому полюси можуть бути вміщені або всі разом в одну капсулу, яку називають багатофазною капсулою, або кожен окремо у власну капсулу, яку називають однофазною капсулою. В звичайному випадку поміщені в багатофазну капсулу полюси силового перемикача вставляють у чашоподібний корпус або чашоподібну капсулу, який чи яку встановлюють переважно вертикально, причому підвідні та відвідні проводи, а також інші компоненти і конструктивні елементи приєднують перпендикулярно до капсули. Розміщення подібного силового перемикача або розподільного пристрою з подібним силовим перемикачем потребує багато простору, а також застосування великої кількості ізолювального газу, переважно газу SF6. Розподільний пристрій із силовим перемикачем цього типу відомий, наприклад, із публікації Schaltanlagen Handbuch ABB, 11-е видання, 2006, сторінки 446, 504, 507. Полюси силового перемикача поміщені у встановлену вертикально металеву капсулу, яка потребує багато простору; внаслідок великих габаритів капсули потреба в ізолювальному газі для заповнення капсули також є високою. Першою задачею винаходу є розроблення силового перемикача, який дозволяє, по-перше, зменшити потребу в об'ємі та площі, по-друге - необхідну кількість ізолювального газу. Цю задачу згідно з винаходом вирішено ознаками пункту 1. Згідно з цим винахід охоплює багатофазний, зокрема трифазний, поміщений у металеву капсулу, ізольований газом високовольтний силовий перемикач, в якому на кожну фазу в комутаційній камері силового перемикача передбачено по одному полюсу, які всі разом поміщені в спільний корпус силового перемикача, та принаймні два з'єднувальних відводи на кожну фазу, який відрізняється тим, що корпус силового перемикача містить відповідну кількості полюсів комутаційної камери кількість відкритих по торцях камер, в які поміщені полюси комутаційної камери, і що відкриті торці камер закриті перекриваючою торцеві кінці куполоподібною кришкою, завдяки чому забезпечується можливість сполучення між окремими камерами через утворювані кришкою з'єднувальні порожнини для розподілу газу. Завдяки розміщенню окремих полюсів силового перемикача в індивідуальних камерах, які лише по торцях сполучені спільною відкритою газовою камерою, забезпечується сполучення для розподілу газу між окремими камерами через їх торці, в результаті чого кількість використовуваного ізолювального газу помітно зменшується. У переважній формі виконання винаходу камери утворені трубами, в які поміщені полюси силового перемикача, причому відстань між зовнішньою поверхнею полюсів силового перемикача та внутрішньою поверхнею труб визначають залежно від ізолювальної здатності газу. Труби, в які поміщені полюси комутаційної камери або силового перемикача, а разом із ними також полюси комутаційної камери, можуть бути розташовані у вигляді трикутника або поряд в одній горизонтальній площині. Згідно з винаходом окремі труби, якими сполучені камери, можуть бути відокремлені від сусідніх труб спільними перегородками. При цьому перегородки між камерами можуть утворювати частини труб. Труби з куполоподібними кришками, тобто корпус силового перемикача, утворюють металеву капсулу для полюсів силового перемикача. Інша переважна форма виконання винаходу відрізняється тим, що корпус силового перемикача має куполоподібні штуцери, які виступають назовні з корпусу або сформовані на ньому перпендикулярно його поздовжній осі, причому у вільних торцевих стінках куполоподібних штуцерів передбачені отвори, в які можуть бути вставлені ізолятори, переважно прохідні ізолятори. При цьому можуть бути передбачені принаймні два куполоподібних штуцери, один із яких простягається до прокладених у напрямку до або від полюсів силового перемикача підвідних або відвідних проводів, а інший - до блоку збірних шин. В особливо переважній формі виконання винаходу можуть бути передбачені три куполоподібних штуцери, з яких принаймні до одного може бути приєднаний блок збірних шин. У цьому випадку до двох розташованих поряд куполоподібних штуцерів приєднано по одному блоку збірних шин. 1 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 За наявності лише одного блоку збірних шин не оснащений проводом для приєднання збірної шини куполоподібний штуцер замкнений або закритий глухою пластиною. Якщо передбачено три куполоподібних штуцери, вони розміщені переважно на однаковій відстані один від одного. З'єднувальні проводи, які приєднані до полюсів силового перемикача і виведені назовні з капсули крізь відповідний куполоподібний штуцер, розташовані в площині, яка простягається перпендикулярно поздовжньому напрямку полюсів силового перемикача. З'єднувальні проводи вкладені в ізолятори, які переважно виконані в формі прохідних ізоляторів. У цьому випадку з'єднувальні проводи, які також можуть бути називані арматурою, герметично заливають в ізоляторах. Всередині корпусу силового перемикача вони з'єднані з електропровідними ділянками полюсів силового перемикача; поза корпусом силового перемикача, тобто поза ізоляторами, вони можуть бути приєднані до блока збірних шин або до інших компонентів. Такими компонентами можуть бути перетворювачі струму або напруги, або роз'єднувачі та/або заземлювальні роз'єднувачі. Можливим є також приєднання підвідного чи відвідного проводу перемикача, наприклад кабельного відводу або повітряної лінії. У переважній формі виконання винаходу контакти полюсів перемикача можуть бути поміщені між двома куполоподібними штуцерами, причому один із цих штуцерів сполучений з одним або кількома підвідними чи відвідними проводами, приєднаними до полюсів силового перемикача. Іншою задачею винаходу є розроблення простого для монтажу та виготовлення комутаційного щита, переважно з відповідним винаходові силовим перемикачем, який має невелику потребу в площі та кількості ізолювального газу. Ця задача згідно з винаходом вирішена таким чином, що силовий перемикач розміщений горизонтально, що на верхній стороні силового вимикача передбачений принаймні один блок збірних шин для приєднання збірної шини або інших компонентів, і що силовий перемикач одним кінцем примикає до приводу. У переважному варіанті кожен блок збірних шин виконаний у вигляді поміщеного в корпус модуля збірних шин, який може бути закріплений на відповідному куполоподібному штуцері силового перемикача. Така компактна конструкція дозволяє зменшити кількість ізолювального газу та оптимізувати густину струму комутаційного щита. Завдяки вертикальному розміщенню модулів збірних шин угорі на силовому перемикачі забезпечується ефективне охолодження всередині капсули внаслідок утворення теплового конвекційного потоку. Розподільний пристрій із горизонтально розміщеним силовим перемикачем відомий із вищезгаданої публікації, стор. 508. Капсула в цьому випадку виконана у вигляді кожуха, в який поміщені всі полюси силового перемикача, причому в разі застосування подвійного блоку збірних шин його приєднують до єдиного з'єднувального штуцера на одному кінці капсули, а окремі збірні шини з обох сторін кріплять до приєднаного до з'єднувального штуцера колоноподібної деталі капсули. В цьому випадку потреба в ізолювальному газі порівняно з відповідним винаходові комутаційним щитом також є великою. При цьому в шафі керування може бути також розміщений привідний пристрій для роз'єднувача і заземлювального роз'єднувача. Якщо комутаційний щит розташований поряд з експлуатаційним проходом, шафу керування встановлюють виключно передньою стороною до експлуатаційного проходу або таким чином, що вона обмежує цей прохід. Перевірку кожного полюсу силового перемикача в такому випадку раціонально здійснюють у напрямку від експлуатаційного проходу крізь шафу керування. Переважна вдосконалена форма виконання відповідного винаходові комутаційного щита відрізняється тим, що кожен блок збірних шин або кожен модуль збірних шин переважно має кожух для збірних шин, який приєднаний фланцем кожуха до куполоподібного штуцера. Якщо конструкція комутаційного щита розрахована на приєднання подвійного блоку збірних шин, у цьому випадку до кожних двох розташованих поряд куполоподібних штуцерів для утворення подвійного блоку збірних шин приєднують фланцем один кожух для збірних шин. На відміну від вищезгаданого розподільного пристрою з горизонтально розміщеним силовим перемикачем у разі застосування подвійного блоку збірних шин обидві збірні шини поряд на силовому перемикачі приєднують за допомогою модулів збірних шин, що також дозволяє зменшити кількість ізолювального газу. У відповідному винаходові комутаційному щиті для приведення в дію роз'єднувачів та/або заземлювальних роз'єднувачів може бути застосований механічний передавальний засіб. 2 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Оскільки згідно з винаходом приводи, для роз'єднувачів та/або заземлювальних роз'єднувачів поміщені в шафу керування, зручний доступ до цих приводів забезпечується зі сторони експлуатаційного проходу. Якщо відповідний винаходові комутаційний щит оснащений принаймні одним запобіжним пристроєм для зниження тиску, ці пристрої мають бути розташовані таким чином, щоб вони при спрацьовуванні напрямляли утворюваний в разі несправності стиснений газ у зону поза експлуатаційним проходом. Інші переважні форми виконання і вдосконалення винаходу описані в інших залежних пунктах формули винаходу. Винахід, а також інші переважні та вдосконалені форми виконання винаходу далі описані і пояснені за допомогою креслень, на яких зображені деякі приклади виконання винаходу. На кресленнях зображено: Фіг. 1 Відповідний винаходові силовий перемикач у поздовжньому перерізі, Фіг. 2 Вид пристрою з фіг. 1 у розрізі вздовж лінії ІІ-ІІ, Фіг. 3 Вид пристрою з фіг. 1 у розрізі вздовж лінії Ill-Ill, Фіг. 4 Інша форма виконання відповідного винаходові силового перемикача із розташуванням полюсів перемикача в одній площині, Фіг. 5 Схематичне зображення комутаційного щита з силовим перемикачем з фіг. 1-3, а також подвійним блоком збірних шин, та Фіг. 6 Схематичне зображення з'єднувального вузла. Див. фіг. 1-3. Силовий перемикач 10, у даному випадку трифазний силовий перемикач, має полюси 11 та 12 силового перемикача, кількість яких відповідає кількості фаз, називані також полюсами комутаційної камери, з яких на фіг. 1 у поздовжньому перерізі схематично зображений полюс 11. Комутаційна камера 13 схематично зображена разом із вбудованими елементами. При цьому в кожній комутаційній камері 13 передбачений нерухомий контактний елемент 13а і рухомий контактний елемент 14а, причому рухомий контактний елемент 14а з'єднаний із комутаційною штангою 14, яка виступає з торця полюсу 11 комутаційної камери. Комутаційна штанга 14 з'єднана з ярмом 15, до якого приєднані також не зображені на кресленні комутаційні штанги інших полюсів силового перемикача; третій полюс силового перемикача розміщений перед площиною розрізу і тому на кресленні не видимий. При цьому ярмо 15 має центральну деталь 16, на якій сформовані кронштейни 17, до кінців яких приєднані ізоляційні штанги 14 для кожного полюсу комутаційної камери. Центральна деталь 16 ярма з'єднана з передавальною штангою 18, що крізь тяговий ввід 19 сполучена з приводом 20, який, наприклад, може бути виконаний у формі гідравлічного пружинного приводу і не має значення для винаходу, тому не описаний докладніше. Аналогічно тяговий ввід 19 також не має суттєвого значення для винаходу, тому цей тяговий ввід 19 не описаний докладніше. Крім цього, конструкція комутаційних камер 13 також не має значення для винаходу; слід лише зауважити, що за допомогою рухомої та нерухомої контактних деталей 13а та 14а забезпечується утворення контакту в кожному полюсі. Полюси 11 та 12 силового перемикача поміщені в корпус 21 силового перемикача, скорочено називаного також корпусом 21 або капсулою 21, що має витягнуту в довжину форму, причому вільні кінці ліворуч і праворуч закриті куполоподібними кришками 22 і 23 відповідно. У кришці 22 передбачений тяговий ввід 19. Куполоподібні кришки 22, 23 мають фланці 24, 25, які зафіксовані на відповідних фланцях 26 і 27 на корпусі 21. Розглянемо фіг. 2. На фіг. 2 наведений вид силового перемикача 10 з фіг. 1 у поперечному перерізі вздовж лінії ІІ-ІІ. У корпусі 21 розміщені полюси 11 та 12 комутаційної камери, а також не видимий на фіг. 1 полюс 28 комутаційної камери. Ці три полюси 11, 12 та 28 комутаційної камери розміщені у вершинах вертикального рівнобічного трикутника, горизонтальна основа якого проходить через полюси 12, 28 комутаційної камери. Корпус або капсула 21 узгоджена з полюсами 11, 12 і 28 комутаційної камери. Тому кількість передбачених у ньому камер 29, 30 і 31 відповідає кількості полюсів 11, 12 і 28 комутаційної камери, які також розташовані один відносно одного у вершинах рівнобічного трикутниках, утворюваного полюсами 11, 12 і 28 комутаційної камери. Камера 29 для полюса 11 комутаційної камери оточує полюс 11 комутаційної камери, причому відстань між зовнішньою поверхнею полюсу 11 комутаційної камери та внутрішньою поверхнею камери 29 вибирають такою, щоб запобігти пробоям між полюсом 11 комутаційної камери та корпусом 21, що, самозрозуміло, стосується також камер інших полюсів комутаційної камери. Камера 29 відокремлена від камер 31 та 30 перегородками 32, 33, тому перегородки 32 та 33 є частинами як камери 29, так і камер 30 чи 31, і відповідним чином відокремлюють усі камери одна від іншої. Завдяки цьому окремі 3 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 камери 29, 30, 31 мають приблизно трубоподібну форму, і в зоні розташування полюсів 11, 12, 28 внаслідок наявності перегородок 32, 33 сполучення між камерами 29, 30 і 31 для розподілу газу не забезпечується. Окремі камери 29, 30 і 31 відкриті по вільних торцях і разом замикаються кришками 22, 23, які перекривають камери 29, 30, 31. Таким чином, завдяки утворенню внутрішнього простору під кришками 22, 23 забезпечується розподіл газу між камерами 29, 30, 31 по обох кінцях корпусу 21. Завдяки тому, що окремі камери 29, 30 і 31 виконані в формі трубоподібних окремих капсул, як зображено на фіг. 3, по-перше, зменшуються габарити пристрою, по-друге - помітно зменшується кількість ізолювального газу всередині корпусу 21 порівняно з так званим "варіантом кожухоподібного корпусу". Іншими словами: корпус або капсула силового перемикача утворюється між торцями окремих труб, середні осі яких, як і середні осі полюсів силового перемикача, розташовані у вершинах рівнобічного трикутника, як зображено на фіг. 3, отже труби прилягають одна до одної в формі трикутника, причому кожні дві труби, камери 29 та 31 чи 29 та 30, з'єднані одна з одною двома спільними перегородками або проміжними стінками 32, 33. На фіг. 1 зображена капсула, до якої перпендикулярно площині, що проходить крізь обидві комутаційні камери 12 і 28, примикають три куполоподібних штуцери 34, 35 і 36, із яких на фіг. 3 докладніше зображений куполоподібний штуцер 35. Тепер розглянемо фіг. 3. Куполоподібний штуцер 36, аналогічний куполоподібним штуцерам 34 і 35, має прямокутний переріз у горизонтальній площині, причому дві довші бічні стінки 38 орієнтовані перпендикулярно поздовжньому напрямку полюсів 11, 12 і 28 комутаційної камери, а дві коротші бічні стінки 39 орієнтовані паралельно поздовжньому напрямку полюсів 11, 12 і 28; коротші бічні стінки 39 приблизно по дотичній переходять у зовнішні поверхні камер 31 та 30 і разом із довшими бічними стінками 38 утворюють звужену форму, так що площа поперечного перерізу, паралельна площині, яка проходить крізь комутаційні камери 28 і 12, дещо зменшується в напрямку вільного кінця бічних стінок 38 і 39. Вільні кінці бічних стінок 38 і 39 примикають до торцевої стінки 40, яка замикає купол 36, а разом із ним також куполи 34 і 35 в напрямку вгору, У торцевій стінці 40 передбачені отвори 41, 42 і 43, в які вставлені та герметично залиті дискові або прохідні ізолятори 44, 45 і 46, крізь які пропущені герметично залиті арматури 47, 48 і 49, до яких можуть бути приєднані з'єднувальні проводи, які потім не зображеним на кресленні способом приєднують до блока збірних шин або іншого проводу, наприклад кабельного відводу або повітряної лінії. В разі застосування прохідних ізоляторів арматури 44, 45, 46 вставляють у ці прохідні ізолятори і герметично заливають, і ці прохідні ізолятори вставляють в отвори 41, 42, 43 і також герметично заливають. Сполучені між собою арматури 47, 48; 47а, 48а; 47b, 48b розташовані в площині, яка орієнтована перпендикулярно поздовжньому напрямку полюсів комутаційної камери. Арматури 47, 48; 47а, 48а приєднані до електропровідної ділянки 13b комутаційних камер 13 на оберненій до приводу 20 стороні контакту 13а, а арматури 47b, 48b - до ділянки 13с на протилежній приводу 20 стороні контакту 13а. Конструкція куполоподібного штуцера 34 аналогічна конструкції куполоподібного штуцера 36. Куполоподібні штуцери 34, 35 і 36 можуть бути також закриті торцевою кришкою в формі глухої кришки. На фіг. 2 зображені зсередини відповідні бічним стінкам 39 бічні стінки 50 і 51, причому ці бічні стінки не видимі на фіг. 3. Куполоподібні штуцери 34, 35, 36 також розташовані на однаковій відстані один від іншого, причому відстань між кожними двома куполоподібними штуцерами відповідає модульному розміру. Корпус 21 силового перемикача разом із розміщеними в ньому полюсами 11, 12 і 28 силового перемикача або комутаційної камери розташований горизонтально і своїми фланцями 26 і 27 за допомогою кронштейна 52 зафіксований на несучій рамі 53. На кожній із чашоподібних кришок 22 та 23 передбачено по одному штуцеру 54, до яких можуть бути приєднані фланцем запобіжний елемент 55, наприклад запобіжна розривна мембрана. Запобіжний елемент 55 захищає капсулу 21 силового перемикача 10 від пошкодження в разі несправності. Може бути передбачений також ввід для газової труби, до якого, наприклад, може бути приєднаний пристрій для контролю герметичності або аналогічний пристрій. Винахід описаний для полюсів силового перемикача, які розташовані у вершинах трикутника. Проте, відповідне рішення може бути передбачене також у тому випадку, якщо 4 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 окремі полюси силового перемикача розміщені в одній горизонтальній площині. У цьому випадку кожен із полюсів також може бути поміщений у трубу аналогічно конструкції згідно з фіг. 1-3. Така конструкція зображена на фіг. 4. Всередині труб 29а, 30а, 31а розміщені полюси 28а, 11а та 12а силового перемикача, причому між трубами 31а, 32а, 29а виконані перегородки 32а та 33а, які утворюють відповідно ділянки труб 31а, 32а та 29а аналогічно перегородкам 32 та 33 схеми розміщення згідно з фіг. 2. У цьому випадку також передбачені куполоподібні штуцери і кришки аналогічно конструкції, зображеній на фіг. 1-3, які, проте, не зображені на фіг. 4. На фіг. 5 зображений відповідний винаходові комутаційний щит 100 із силовим перемикачем 10 згідно з фіг. 1-3. Перед комутаційним щитом 100, у даному випадку на фіг. 5 ліворуч, розміщена шафа 101 керування, яка двома горизонтальними повітронепроникними перегородками 102 та 103 розділена на три відсіки 104, 105 та 106. У нижньому відсіку 104 встановлений відповідний приводу 20 привід 114, який, наприклад, може бути виконаний у формі пружинного приводу. Над відсіком 104 розміщений вміщуючий керуючий модуль відсік 105. У ньому розташовані компоненти для здійснення захисної функції, а також польові кабелі. Над відсіком 105 розміщений відсік 106, в якому встановлені компоненти приводу для роз'єднувача/заземлювального роз'єднувача. Ці компоненти можуть бути виконані в формі електричних або ручних приводів. Передбачена також можливість механічного блокування окремих компонентів у разі потреби. У цілому окремі компоненти можуть бути об'єднані в модулі. Наприклад, клемова колодка (на кресленні не зображена) блока перетворювача струму може бути поміщена в окремий модульний корпус з окремим пломбуванням. У відсіку 105 може бути також розміщений індикатор датчика газу SF6 або пристрою контролю герметичності. Таким чином забезпечується проста можливість здійснення контролю датчика оператором із експлуатаційного проходу Шафи керування кількох розміщених поряд комутаційних щитів встановлюють один поряд із іншим без проміжків, завдяки чому забезпечується оптимальний персональний захист персоналу в експлуатаційному проході перед шафами керування в разі несправності і витоку гарячого газу SF6, наприклад, у разі розривання запобіжної мембрани. Додаткові корпуси або штекери тощо із власним захистом відповідного класу, захистом від бризок води, підігрівом або контрольними пристроями вже не потрібні. Також можна не застосовувати штекери IP 545. На силовому перемикачі 10 на розміщені поряд куполоподібні штуцери 36 і 35 встановлені блоки збірних шин 118, розміщені в корпусі в формі модуля збірних шин. На куполоподібному штуцері 34 встановлений перетворювач 120 струму, до якого приєднана підвідна або відвідна лінія 121, яка в даному випадку приєднана до кабельного відводу 124. Оскільки блоки збірних шин 118 та підвідні або відвідні проводи 121 розміщені над силовим перемикачем 10, площа, яка необхідна для встановлення комутаційного щита 100, в основному визначається площею, яку займає силовий перемикач 10. Додаткова потреба в площі, хай навіть і невелика, залежить від площі, необхідної для розміщення приводу 114 та встановленого над приводом 114 керуючого модуля 116. Для силового перемикача передбачений механічний привід, який, наприклад, може бути виконаний у формі гідравлічного пружинного приводу, причому, самозрозуміло, може бути застосований також будь-який інший придатний до цього привід. Роз'єднувачі та/або заземлювальні роз'єднувачі можуть бути розміщені в блоці 118 збірних шин над перетворювачем напруги 120; роз'єднувачі можуть бути також розміщені в корпусах 126. На фіг. 6 зображений так званий з'єднувальний вузол 100а, в якому над силовим перемикачем 10 встановлені поряд два блоки 118 збірних шин, між якими розміщені контакти силового перемикача. За допомогою з'єднувального вузла 110а забезпечується з'єднання двох кабельних джгутів збірних шин між собою, завдяки чому обидва кабельні джгути можуть бути застосовувані незалежно один від одного. Відповідний схемний пристрій відомий, тому немає потреби в його більш докладному описі. У разі використання комутаційного щита як з'єднувального вузла силовий перемикач 10 встановлюють з поворотом на 180 градусів порівняно із зображеним на фіг. 5 пристроєм, тому керуючий модуль 116 розташований на протилеглому приводові 114 кінці силового перемикача 10. Таким чином, відповідний винаходові комутаційний щит може бути застосовуваний для різних задач без внесення суттєвих змін. На цьому кресленні зображені лише корпуси блоків 118 збірних шин, на яких передбачені фланці з отворами 130, що виступають уперед у протилежних напрямках, до яких можуть бути приєднані кабельні джгути збірних шин. 5 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід пояснюється на прикладі трифазної установки. Самозрозуміло, при аналогічному розташуванні блоків збірних шин, приводу та інших компонентів і конструктивних елементів може бути скомпонована також двофазна установка. Відповідна винаходові конструкція силового перемикача з однієї сторони та комутаційного щита з іншої сторони дозволяє виготовляти окремі компоненти в формі модулів. Для цього ширину корпусу для блоків збірних шин задають із застосуванням модульного розміру, який також застосовують для визначення відстані між куполоподібними штуцерами, тому принаймні один розмір усіх компонентів окрім силового перемикача 10 переважно в поздовжньому напрямку полюсів комутаційної камери відповідає модульному розміру. Це дозволяє спростити монтаж і забезпечити можливість варіювання компонування елементів конструкції в широких межах. Позиційні позначення 10 Силовий перемикач 11 Полюс силового перемикача, Полюс комутаційної камери 12 Полюс силового перемикача, Полюс комутаційної камери 13 Комутаційна камера 13а Нерухомий контактний елемент 14 Комутаційна штанга 14а Рухомий контактний елемент 15 Ярмо 16 Центральна частина 17 Кронштейн 18 Передавальна штанга 19 Тяговий ввід 20 Привід 21 Корпус силового перемикача, корпус, капсула 22 Кришка 23 Кришка 24 Фланець 25 Фланець 26 Фланець 27 Фланець 28 Полюс комутаційної камери 29 Камера, труба 29а Камера, труба 30 Камера 30а Камера, труба 31 Камера 31а Камера, труба 32 Перегородка 32а Перегородка 33 Перегородка 33а Перегородка 34 Куполоподібний штуцер 35 Куполоподібний штуцер 36 Куполоподібний штуцер 38 Бічна стінка 39 Бічна стінка 40 Торцева стінка 41 Отвір 42 Отвір 43 Отвір 44 Дисковий ізолятор 45 Дисковий ізолятор 46 Дисковий ізолятор 47 Арматура 47а, 47b Арматура 48 Арматура 6 UA 103384 C2 5 10 15 48а, 48b Арматура 49 Арматура 49а, 49b Арматура 50 Бічна стінка 51 Бічна стінка 52 Носій 53 Рама 54 Штуцер 55 Запобіжний пристрій 100,100а Комутаційний щит 113 Привід 116 Керуючий модуль 118 Блок збірних шин 120 Перетворювач струму 121 Підвідний-відвідний провід 124 Кабельний відвід ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Багатофазний, зокрема трифазний, поміщений у металеву капсулу, ізольований газом високовольтний силовий перемикач, що має по одному полюсу (11, 12, 28) комутаційної камери на кожну фазу, які всі разом поміщені у спільний корпус (21) силового перемикача, а також принаймні два приєднувальні відводи на кожну фазу, який відрізняється тим, що корпус (21) силового перемикача містить відповідну кількості полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери кількість відкритих по торцях камер (29, 29а; 30, 30а; 31, 31а), в яких розміщені полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, і що відкриті торці камер (29, 29а; 30, 30а; 31, 31а) перекриті куполоподібною кришкою (22, 23), завдяки чому забезпечується сполучення між окремими камерами (29, 29а …) для розподілу газу через утворені кришкою (22, 23) з'єднувальні порожнини. 2. Силовий перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що камери (29, 29а …) утворені трубами, в яких розміщені полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, причому відстань між зовнішньою поверхнею полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери та внутрішньою поверхнею труб визначено залежно від ізолювальної здатності газу. 3. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що труби, які вміщують полюси (11, 12, 28) комутаційної камери, а разом із ними також полюси (11, 12, 28) комутаційної камери розташовані в формі трикутника. 4. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що труби, які вміщують полюси (11а, 12а, 28а), а разом із ними також полюси комутаційної камери розташовані в одній горизонтальній площині. 5. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що окремі труби, які утворюють камери (29, 29а …), відокремлені від сусідніх спільною перегородкою (32, 32а; 33, 33а). 6. Силовий перемикач за п. 5, який відрізняється тим, що перегородки (32, 32а; 33, 33а) між камерами (29, 29а …) утворюють частини труб. 7. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що корпус (21) силового перемикача має куполоподібні штуцери (34, 35, 36), які виступають уперед перпендикулярно поздовжньому напрямку з корпуса (21) або сформовані на ньому, причому у вільних торцевих стінках (40) передбачені отвори (41, 42, 43), виконані з можливістю розміщення в них ізоляторів (44, 45, 46). 8. Силовий перемикач за п. 7, який відрізняється тим, що передбачено принаймні два куполоподібних штуцери (34, 35, 36), із яких через один куполоподібний штуцер (34) пропущено підвідні або відвідні проводи для полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери, а через другий куполоподібний штуцер (36) пропущено підвідні або відвідні проводи для блока збірних шин. 9. Силовий перемикач за п. 8, який відрізняється тим, що передбачено три куполоподібних штуцери (34, 35, 36), із яких принаймні до одного штуцера (36) приєднаний блок збірних шин. 10. Силовий перемикач за п. 9, який відрізняється тим, що до двох розміщених поряд штуцерів (34, 35, 36) приєднано по збірній шині. 11. Силовий перемикач за будь-яким із пунктів 8-10, який відрізняється тим, що за наявності лише одного блока збірних шин неоснащений проводом для приєднання збірної шини куполоподібний штуцер замкнений або закритий глухою пластиною. 7 UA 103384 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 12. Силовий перемикач за п. 8, який відрізняється тим, що куполоподібні штуцери (34, 35, 36) розміщені на однаковій відстані один від іншого. 13. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що в кришці (22), розміщеній навпроти полюсів комутаційної камери (13), передбачений тяговий ввід для приводу (20) полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери. 14. Силовий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що контакти (13а, 14а) полюсів (11, 12, 28) комутаційної камери розташовані між двома куполоподібними штуцерами, один із яких сполучений з відводом перемикача, з'єднаним з одним із полюсів комутаційної камери. 15. Комутаційний щит, переважно з силовим перемикачем за будь-яким із пунктів 1-14, який відрізняється тим, що силовий перемикач (100) розміщений горизонтально і одним кінцем примикає до приводу (114), як засіб для приєднання збірних шин на верхній стороні силового перемикача (100) вертикально встановлений принаймні один блок збірних шин, поміщений у один із корпусів (118, 120). 16. Комутаційний щит за п. 15, який відрізняється тим, що привід для силового перемикача (100) поміщений у шафу (101) керування. 17. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15 або 16, який відрізняється тим, що в шафі (101) керування розміщений також привідний пристрій для роз'єднувачів та заземлювальних роз'єднувачів. 18. Комутаційний щит за п. 17, який відрізняється тим, що шафа (101) керування обернена виключно до експлуатаційного проходу, за його наявності. 19. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-18, який відрізняється тим, що шафа (101) керування розділена перегородками (102, 103) на кілька відсіків (104, 105, 106), в яких розміщені компоненти для комутаційного щита. 20. Комутаційний щит за п. 19, який відрізняється тим, що горизонтальні перегородки (102, 103) виконані повітропроникними, наприклад перфорованими. 21. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 19 або 20, який відрізняється тим, що у верхньому відсіку (106) шафи керування розміщені електричні або ручні приводи для роз'єднувачів/заземлювальних роз'єднувачів. 22. Комутаційний щит за п. 21, який відрізняється тим, що в нижньому відсіку (104) шафи керування розміщений привід (114) для полюсів силового перемикача. 23. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-22, який відрізняється тим, що шафа (101) керування виконана із забезпеченням доступу для перевірки кожного полюса силового перемикача з експлуатаційного проходу. 24. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-23, який відрізняється тим, що принаймні до одного куполоподібного штуцера приєднаний блок збірних шин. 25. Комутаційний щит за п. 24, який відрізняється тим, що блок збірних шин має кожух для збірних шин, який приєднаний фланцем до куполоподібного штуцера. 26. Комутаційний щит за п. 25 для приєднання подвійного блока збірних шин, який відрізняється тим, що до двох розташованих поряд куполоподібних штуцерів для утворення подвійного блока збірних шин фланцем приєднано по одному кожуху для збірних шин. 27. Комутаційний щит за п. 26, який відрізняється тим, що контакти полюсів силового перемикача розміщені поза зоною розташування куполоподібних штуцерів для приєднання кожуха для збірних шин. 28. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-27, який відрізняється тим, що містить механічний передавальний засіб для приведення в дію роз'єднувачів та/або заземлювальних роз'єднувачів. 29. Комутаційний щит за будь-яким із попередніх пп. 15-28, який відрізняється тим, що містить принаймні один пристрій для зменшення тиску для комутаційного щита, які виконані з можливістю відведення утворюваного у разі несправності стисненого газу при спрацьовуванні в зону поза експлуатаційним проходом. 8 UA 103384 C2 9 UA 103384 C2 10 UA 103384 C2 11 UA 103384 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Electrical power switch and control panel comprising power switch

Автори англійською

Saxl, David, Amberg, Markus

Автори російською

Заксль Давид, Амберг Маркус

МПК / Мітки

МПК: H01H 33/56, H02B 13/045, H01H 33/02

Мітки: силовим, комутаційний, щит, електричний, силовий, перемикачем, перемикач

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/14-103384-elektrichnijj-silovijj-peremikach-i-komutacijjnijj-shhit-iz-silovim-peremikachem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електричний силовий перемикач і комутаційний щит із силовим перемикачем</a>

Подібні патенти