Пристрій для комутації електричної мережі

Корисна модель відноситься до гірничої промисловості і може бути використана в лінійних високовольтних мережах високої напруги 6-10 кВ зокрема, для подачі напруги в мережу споживача після аварійного відключення, з можливістю попередньої перевірки стану ізоляції на лінії в цілому й окремих фазах у комплексі з пристроєм контролю ізоляції. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є пристрій для комутації електричної мережі, що включає живильні провідники електричного струму, з'єднані з вхідними шинами високовольтного вимикача, провідники електричного струму споживача електричної енергії, з'єднані з вихідними шинами високовольтного вимикача (К.И. Дорошев "Комплектные распределительные устройства 6-35 кВ", М. "Энергоиздат", 1982г. с.35-38). Пристрій може використовуватися як самостійний елемент для комутації електричної мережі чи комплексно, в складі комплектних розподільних пристроїв. Недоліком відомого пристрою є те, що при відключенні електричної енергії за допомогою пристроїв контролю ізоляції необхідно надійне заземлення знеструмленої лінії споживача для запобігання впливу залишкової напруги, утвореної електричними двигунами, які обертаються, чи виникаючого в результаті ємнісних чи електростатичних ефектів на лініях електропередач, що мають значну довжину чи кабельні вставки. При експлуатації відомих пристроїв утр уднені комплексні, вибіркові чи послідовні випробування опору провідників електричної мережі. Відомий пристрій не передбачає надійного автоматичного зв'язку пристроїв, що заземлюють, з лінією електропередач при її знеструмленні. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою для комутації електричної мережі за рахунок рівнобіжного включення в місці виходу шин високовольтного вимикача блоку струмопровідних відводів і замикачів. Це забезпечує можливість автоматичного, повного чи пофазного замикання провідників мережі електропередачі споживача для перевірки стану їхньої ізоляції, усуває імовірність ушкодження пристрою контролю ізоляції, а також травмування обслуговуючого персоналу ємнісними і залишковими струмами після відключення споживача від живильної підстанції. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій для комутації електричної мережі включає живильні провідники електричного струму, з'єднані з вхідними шинами високовольтного вимикача, лінію провідників споживачів електричної енергії, з'єднані з вихідними шинами високовольтного вимикача. Згідно з корисною моделлю, вихідні шини високовольтного вимикача постачені ізольованими струмопровідними відводами, виконаними з можливістю взаємодії з замикачами у вигляді провідників, виконаних з можливістю чергового чи одночасного зворотно-поступального переміщення за допомогою виконавчого механізму і фіксації замикачів у положенні контакту чи розриву його з ізольованими струмопровідними відводами, при цьому замикачі електрично зв'язані один з одним, із пристроєм контролю стану ізоляції лінії провідників споживачів електричної енергії і з заземленням, при чому виконавчий механізм, виконаний з можливістю взаємодії з високовольтним вимикачем, при включеному його стані розриву контакту між ізольованими струмопровідними відводами і замикачами, а при виключеному стані контакту між ізольованими струмопровідними відводами і замикачами. Для зменшення дії дуги, що руйн ує, при замиканні контакту між струмопровідними відводами і замикачами, вони розташовані в герметичній камері, наповненій рідким чи газоподібним дугогасильним робочим тілом чи вакуумом. Для поліпшення умов експлуатації пристрій розташований у несучому корпусі, постаченому опорними роликами. Корисна модель ілюструється кресленнями, де на фіг.1 показана вертикальна проекція пристрою; на фіг.2 - вузол замикача зі струмопровідним відводом. Пристрій для комутації електричної мережі включає живильні провідники 1, з'єднані з вхідними шинами 2 високовольтного вимикача 3, провідники споживача 4, з'єднані з вихідними шинами 5 високовольтного вимикача 3. Вихідні шини 5 високовольтного вимикача 3 постачені ізольованими струмопровідними відводами 6, виконаними з можливістю взаємодії з замикачами 7, які рухаються за допомогою соленоїдів 8. Замикачі 7 електрично зв'язані один з одним, а також із пристроєм контролю опору ізоляції 9 і з заземленням 10. Струмопровідні відводи і замикачі можуть бути розташовані в герметичній камері 11, наповненій рідким, газоподібним дугогасильним робочим тілом чи вакуумом. Пристрій може бути розташований в несучому корпусі 12, постаченому опорними роликами 13. Робота пристрою для комутації електричної мережі показана на прикладі енергопостачання високовольтних споживачів електричної енергії - екскаваторів чи інших гірничих комплексів, застосовуваних при відкритій розробці корисних копалин. При відкритій розробці живлення електричним струмом споживачів електричної енергії здійснюється по повітряних, наземних чи підземних лініях електропередач. Довжина цих ліній, від живильної підстанції до споживача, варіюється в широких межах, від декількох сотень метрів до десятків кілометрів. У цих умовах велика імовірність порушення ізоляції електричної мережі, що приводить до неможливості експлуатації устаткування і зниженню безпеки гірничого персоналу. У процесі живлення споживачів електричної енергії контроль ізоляції виконується відповідними пристроями, що виконують свою функцію тільки тоді, коли по лінії електропередач надходить струм. У випадку порушення ізоляції, за допомогою виконавчих механізмів відключається високовольтний вимикач. Лінія, як правило, трифазна, цілком знеструмлюється незалежно від того, чи відбулося порушення ізоляції на одній з фаз чи по всій струмоведучій лінії. Для повторного включення необхідна повна перевірка стану ізоляції по усіх фазах. Перевірка станів ізоляції мережі електропередач передбачає первісне замикання знеструмлених фаз провідників споживача 4 між собою і на "землю" (для зняття залишкової напруги), а потім вимір величини опору ізоляції шляхом одночасного чи почергового підключення фаз лінії до "землі" через пристрій контролю опору ізоляції 9. На підстанції споживача, там, де розташований з'єднаний з живильними провідниками 1 вхідними шинами 2 високовольтний вимикач 3, до кожній вихідної шини 5 високовольтного вимикача 3 підключають ізольований струмопровідний відвід 6. Струмопровідні відводи 6 розміщують і фіксують у герметичній камері 11, у якій установлюють рухли вий, у вигляді провідника, замикач 7, зв'язаний з виконавчим механізмом. Замикачі 7 електрично зв'язують один з одним, із пристроєм контролю опору ізоляції 9 і заземленням 10. Для кожного замикача 7 встановлюють привід, наприклад, у вигляді соленоїда 8, що має незалежне живлення і ланцюги керування. При знеструмленні електричного ланцюга сигнал з високовольтного вимикача 3 надходить на виконавчий механізм, що включає ланцюги керування соленоїдами 8. Соленоїди 8 надають руху всім замикачам 7 до їхнього контакту зі струмопровідними відводами 6. Усі фази електричного ланцюга виявляються замкнутими між собою і, відповідно, через пристрій контролю опору ізоляції 9 з заземленням 10. Після перевірки стану ізоляції всього ланцюга, якщо буде встановлено, що опір знижений нижче рівня граничної величини, починають перевірку величини опору ізоляції на кожній фазі. Для цього за допомогою виконавчого механізму послідовно розмикають контакти струмопровідних відводів 6 з замикачами 7 у двох фазах і здійснюють перевірку у фазі, що залишилася. Після перевірки величини опору ізоляції у всіх фазах мережі визначають місце, причину її зниження й усувають її. Після цього, включенням приводу високовольтного вимикача, здійснюють подачу електричної енергії споживачу, з випередженим роз'єднанням струмопровідних відводів 6 із замикачами 7. У залежності від величини струмів, що проходять через контакти токопровідних відводів 6 і замикачів 7 у герметичній камері 11, у якій вони розташовуються, застосовують різні дугогасні робочі тіла, такі, як різні діелектричні рідини, інертні гази чи вакуум. Якщо пристрій монтують у складі комплектних розподільних пристроїв, то його розташовують у несучому корпусі 12, розміри якого відповідають повній складальній одиниці. При цьому корпус 12 установлюють на опорні ролики 13 для переміщення його при виконанні ремонтних чи профілактичних робіт. Дослідно-промислові випробування пристрою показали його високу працездатність і надійність. Застосування пристрою гарантує високий рівень безпеки обслуговуючого персоналу і можливість точного виявлення фаз лінії електропередач з порушеною ізоляцією.