RU2241272C2

RU2241272C2 - Fuse disconnecting switch

Info

Publication number: RU2241272C2
Application number: RU98102872/09A
Authority: RU
Inventors: И.И. Тихомиров (RU); И.И. Тихомиров
Original assignee: Тихомиров Иван Иванович
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2004-11-27

Abstract

FIELD: high-voltage engineering.

SUBSTANCE: proposed fuse disconnecting switch designed to protect loads against short-circuit currents, to remotely recover conductance of main conducting circuit upon passage and disconnection of short-circuit currents, and to remotely disconnect and reconnect load currents has auxiliary connector contact mounted in arc-control chamber and threshold electromagnetic operating mechanism inserted in series with power circuit, fixed insulator with internal coaxial and movable insulator, additional electromagnetic operating mechanism, position sensor, electromagnetic latch mounted on frame, and main operating mechanism affording visible discharge gap by remotely or directly turning contact blade.

EFFECT: enhanced switching capacity.

6 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технике высоких напряжений а именно к коммутационным аппаратам переменного и постоянного тока, в частности к разрушителям.The present invention relates to high voltage technology, namely, switching devices of alternating and direct current, in particular to destroyers.

Известны разъединители высокого напряжения, которые применяются для включения и отключения обесточенных участков электрической сети, созданию видимых разрядных промежутков с помощью пары контактных ножей той или иной формы, например в виде плоских шин с разъемным контактом, контактными выводами, включение-отключение осуществляется поворотом одного контактного ножа приводом.Known high voltage disconnectors, which are used to turn on and off de-energized sections of the electrical network, to create visible discharge gaps using a pair of contact blades of one form or another, for example, in the form of flat buses with a detachable contact, contact leads, turning on / off by turning one contact knife driven.

Наиболее близким по технической сути к заявленному решению является разъединитель, выпускаемый Великолукским высоковольтным заводом, содержащий главный электропроводный контур, включающий неподвижный и поворотный контактные ножи в виде плоских шин, разъемный контакт, контактные выводы, изоляторы стержневые - поворотный и неподвижный, раму и привод, которым поворачивают изолятор с контактным ножом. При отсутствии тока в главном контуре разъединителя приводом поворачивают изолятор с контактным ножом, создается видимый разрыв между контактными ножами, т.е. потребитель отключен от источника тока.The closest in technical essence to the claimed solution is a disconnector manufactured by the Velikoluksky high-voltage plant, containing the main electrical conductive circuit, including fixed and rotary contact knives in the form of flat tires, split contact, contact leads, rod insulators - rotary and fixed, frame and drive, turn the insulator with the contact knife. In the absence of current in the main circuit of the disconnector, the insulator with the contact knife is rotated by the drive, a visible gap between the contact knives is created, i.e. the consumer is disconnected from the current source.

Известная конструкция главного электропроводного контура разъединителя не обеспечивает коммутацию токов, проходящих через контур, и не обеспечивает защиту потребителей от токов короткого замыкания.The known design of the main conductive circuit of the disconnector does not provide switching currents passing through the circuit, and does not protect consumers from short circuit currents.

Целью данного изобретения является повышение коммутационной способности разъединителей и защиту потребителей от токов короткого замыкания.The aim of this invention is to increase the switching ability of disconnectors and protect consumers from short circuit currents.

Цель достигается тем, что в известном разъединителе, содержащем главный электропроводный контур, включающий контактные ножи - неподвижный и поворотный, разъемный контакт и контактные выводы, стержневые изоляторы неподвижный и поворотный, раму и привод, которым поворачивают изолятор с контактным ножом, заземлители, неподвижный контактный нож главного контура выполнен спиральным с дополнительным разъемным контактом, состоящим из неподвижной и подвижной частей, заключенных в дугогасительную камеру, например вакуумную, при этом неподвижная часть соединена с контактным выводом, а подвижная часть гибкой связью - с спиралью, являющуюся обмоткой порогового электромагнитного привода, который через клиновой механизм управляет подвижным контактом, а камера заключена в несущий изолирующий, оребренный корпус, который закреплен консольно на неподвижном изоляторе, выполненным из двух соосных частей: неподвижной наружной и подвижной внутренней, разделенных полостью, причем внутренний изолятор и полость герметизированы изолирующими и гибкими мембранами, между которыми заключен подвижный изолятор. Кроме того, на раме расположены дополнительный электромагнитный привод, датчик положения и электромагнитная защелка, которые через внутренний изолятор взаимодействуют с клиновым механизмом и пороговым приводом.The goal is achieved by the fact that in the known disconnector containing the main electrical conductive circuit, including contact blades - fixed and rotary, detachable contact and contact leads, rod insulators fixed and rotary, frame and drive, which rotate the insulator with the contact knife, grounding conductors, fixed contact knife the main circuit is made spiral with an additional detachable contact, consisting of a fixed and movable parts enclosed in an arcing chamber, for example a vacuum, while the second part is connected to the contact terminal, and the movable part is connected by a flexible connection to the spiral, which is the winding of the threshold electromagnetic drive, which controls the movable contact through the wedge mechanism, and the camera is enclosed in a supporting insulating, finned housing, which is mounted on a fixed insulator made of two coaxial parts: fixed outer and movable inner, separated by a cavity, the inner insulator and the cavity being sealed with insulating and flexible membranes, between which is enclosed movable insulator. In addition, an additional electromagnetic drive, a position sensor and an electromagnetic latch are located on the frame, which, through the internal insulator, interact with the wedge mechanism and the threshold drive.

На фиг.1 показан полюс разъединительного выключателя-предохранителя во включенное положении; на фиг.2 - то же, что и на фиг.1, в отключенном положении; на фиг.3 показано соединение порогового привода с клиновым механизмом и внутренним изолятором; на фиг.4 - крепление дугогасительной камеры.Figure 1 shows the pole of the fuse switch-disconnector in the on position; figure 2 is the same as in figure 1, in the off position; figure 3 shows the connection of the threshold drive with a wedge mechanism and an internal insulator; figure 4 - mount arcing chamber.

Разъединительный выключатель-предохранитель содержит главный электропроводный контур, включающий дополнительный разъемный контакт, заключенный в дугогасительную камеру 1 с подвижным контактом и гибкой связью 5, спиральные витки 7, разъемный контакт 16, поворотный контактный нож 17 и контактные выводы 14, пороговый электромагнитный привод 6 с обмоткой в виде спиральных витков 7 и пружиной 25, якорем 4, соединенным кулисой 10 с клиновым механизмом 8, включающим ось 22, толкатель 9, жестко соединенным с подвижным контактом 5 и рычагом 15, взаимодействующего с внутренним изолятором 13 через мембрану 12, дугогасительную камеру 1, заключенную в несущий, оребренный, изолирующий корпус 2 с консольным креплением корпуса к неподвижному изолятору 11 кронштейном 21, камера закреплена в корпусе твердеющим наполнителем 3, неподвижный изолятор 11 с внутренним, соосным и подвижным изолятором 13, разделенных полостью, причем полость и изолятор 13 герметизированы и изолированы гибкими мембранами 12, дополнительный привод 18, взаимодействующий с изолятором 13 через мембрану 12, датчик положения 19, электромагнитную защелку 26 и основной привод 20,соединенный с поворотным контактным ножом 17, кожухами 27, 28, закрывающими открытые подвижные элементы.The disconnecting switch-fuse contains a main conductive circuit comprising an additional detachable contact enclosed in an arcing chamber 1 with a movable contact and flexible coupling 5, spiral turns 7, a detachable contact 16, a rotary contact knife 17 and contact leads 14, a threshold electromagnetic actuator 6 with a winding in the form of spiral turns 7 and a spring 25, an anchor 4 connected by a link 10 with a wedge mechanism 8, including an axis 22, a pusher 9, rigidly connected to a movable contact 5 and a lever 15, interact connecting with the internal insulator 13 through the membrane 12, the arcing chamber 1, enclosed in a supporting, finned, insulating body 2 with cantilever mounting of the body to the fixed insulator 11 with an arm 21, the camera is fixed in the body with hardening filler 3, the stationary insulator 11 with an internal, coaxial and movable an insulator 13 separated by a cavity, the cavity and the insulator 13 being sealed and insulated by flexible membranes 12, an additional actuator 18 interacting with the insulator 13 through the membrane 12, the position sensor 19, an electromagnet latch 26 and the main drive 20, connected to a rotary contact knife 17, shrouds 27, 28, covering the open movable elements.

Аппарат работает следующим образом. Защита от токов короткого замыкания.The device operates as follows. Short circuit protection.

При прохождении тока короткого замыкания через замкнутый главный электропроводный контур автоматически срабатывает пороговый электромагнитный привод 6, создавая на якоре 4 силу, способную деформировать пружину 25, переместить кулису 10, которая клиновым пазом 23 через ось 22 переместит толкатель 9 и подвижный контакт 5 дополнительного разъемного контакта, обрывая цепь главного контура и одновременно рычагом 15 снимает нажатие с подвижного изолятора 13, который под действием мембран 12 поднимется вверх, обеспечивая срабатывание датчика положения 19, который включает дополнительный привод 18 и основной 20. Дополнительный привод через рычаг 24 перемещает изолятор вверх и через рычаг 15, кулису 10, ось 22, толкатель 9 удерживает подвижный контакт 5, сохраняя разрыв в контуре, а основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 до создания видимого минимально-допустимого разрядного промежутка разъединителя, после чего дополнительный привод 18 отключают и пружина 25 мембраны 12 подвижными элементами 13, 10, 9, 22, 5 возвращают дополнительный разъемный контакт в положение "включено", а основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 в положение "отключено".When a short-circuit current passes through a closed main electrical conductive circuit, the threshold electromagnetic actuator 6 is automatically activated, creating an armature 4 that can deform the spring 25, move the link 10, which moves the pusher 9 and the movable contact 5 of the additional detachable contact through the wedge groove 23 through the axis 22, breaking the circuit of the main circuit and at the same time using the lever 15 removes pressure from the movable insulator 13, which, under the action of the membranes 12, rises up, providing a positive 19, which includes an additional drive 18 and the main 20. An additional drive through the lever 24 moves the insulator up and through the lever 15, the link 10, the axis 22, the pusher 9 holds the movable contact 5, maintaining a gap in the circuit, and the main drive 20 rotates the contact knife 17 until the visible minimum permissible discharge gap of the disconnector is created, after which the additional drive 18 is disconnected and the spring 25 of the membrane 12 with the movable elements 13, 10, 9, 22, 5 returns the additional detachable contact to the “on” position, and the main drive 20 rotates the contact blade 17 to the off position.

Отключение токов нагрузки.Disconnect load currents.

В нормальном рабочем режиме при прохождении токов нагрузки по замкнутому электропроводному контуру, которые значительно меньше токов короткого замыкания, пороговый электромагнитный привод 18 не обеспечивает перемещение якоря 4, т.к. мал ток и мало витков спирали 7.In normal operating mode, when the load currents pass through a closed conductive circuit, which are much less than short circuit currents, the threshold electromagnetic drive 18 does not provide movement of the armature 4, because small current and few turns of the spiral 7.

Для отключения аппарата одновременно включают дополнительный привод 18 и основной 20. Дополнительный привод 18 рычагом 24, изолятором 13, рычагом 15, клиновым механизмом 8 перемещает подвижный контакт 5, разрывая цепь главного электропроводного контура раньше появления видимого разрыва в разъемном контакте 18. Основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 до создания видимого минимально-допустимого разрядного промежутка, после чего дополнительный привод 18 отключают и пружина 25, мембраны 12, элементы 13, 10, 9, 22, 5 возвращают дополнительный разъемный контакт в положение "включено", а основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 в положение "отключено".To turn off the device, simultaneously turn on the additional drive 18 and the main 20. The additional drive 18 by the lever 24, the insulator 13, the lever 15, the wedge mechanism 8 moves the movable contact 5, breaking the circuit of the main electrical circuit before the visible gap in the detachable contact 18. The main drive 20 rotates contact knife 17 until a visible minimum allowable discharge gap is created, after which the additional drive 18 is disconnected and the spring 25, membranes 12, elements 13, 10, 9, 22, 5 return an additional connector contact in the on position, and the main drive 20 rotates the contact knife 17 in the off position.

Включение аппарата.Turn on the device.

Включают основной привод 20 и поворачивают контактный нож 17 в положение "включено", при достижении видимого минимально-допустимого разрядного промежутка включают дополнительный привод 18 и рычагом 24, изолятором 13, рычагом 15, клиновым механизмом 8, подвижным контактом 5 создают разрыв главного контура дополнительным разъемным контактом. При включении поворотного ножа 17 в разъемный контакт 16 дополнительный привод 18 отключают и возвращают главный электропроводный контур в положение "включено".The main drive 20 is turned on and the contact knife 17 is turned to the on position, when the visible minimum acceptable discharge gap is reached, the additional drive 18 is turned on and the lever 24, the insulator 13, the lever 15, the wedge mechanism 8, the movable contact 5 create a break in the main circuit with an additional detachable contact. When turning the rotary knife 17 into the detachable contact 16, the auxiliary drive 18 is turned off and the main conductive circuit is returned to the on position.

Вариант работы аппарата.Variant of the device.

При отключении токов короткого замыкания и токов нагрузки после перемещения изолятора 13 вверх он становится на электромагнитную защелку 26, которая через элементы 13, 15, 10, 22, 9 удерживает подвижный контакт 5, сохраняя разрыв в дополнительном разъемном контакте.When disconnecting short-circuit currents and load currents after moving the insulator 13 upwards, it becomes on the electromagnetic latch 26, which through the elements 13, 15, 10, 22, 9 holds the movable contact 5, while maintaining a gap in the additional detachable contact.

При включении аппарата, после включения поворотного ножа 17 в разъемный контакт 16 включают электромагнитную защелку 26, которая освобождает изолятор 13 и пружиной 25, клиновым механизмом 8 подвижный контакт замыкает главный электропроводный контур.When the apparatus is turned on, after turning the rotary knife 17 into the detachable contact 16, an electromagnetic latch 26 is turned on, which releases the insulator 13 and the spring 25, by the wedge mechanism 8 the movable contact closes the main electrically conductive circuit.

Таким образом, дополнительный разъемный контакт, заключенный в дугогасительную камеру 1, пороговый электромагнитный привод 6, включенные последовательно в главный электропроводный контур, неподвижный изолятор 11 с полостью, герметизированной гибкими электроизолирующими мембранами 12, с соосными и подвижным изолятором 13, дополнительный электромагнитный привод 18, датчик положения 19, электромагнитная защелка 26, расположенные на раме, основной привод 20 позволяют защищать потребителей от токов короткого замыкания, восстанавливать проводимость главного контура после прохождения и отключения токов короткого замыкания, отключать и включать токи нагрузки, создавать видимый разрядный промежуток приводами автоматически, непосредственно и дистанционно, что сокращает расходы по устройству и обслуживанию сетей и оборудования, увеличивает надежность энергоснабжения.Thus, an additional detachable contact enclosed in the arcing chamber 1, a threshold electromagnetic actuator 6, connected in series in the main electrical conductive circuit, a stationary insulator 11 with a cavity sealed by flexible electrical insulating membranes 12, with coaxial and movable insulator 13, an additional electromagnetic actuator 18, a sensor position 19, the electromagnetic latch 26 located on the frame, the main drive 20 can protect consumers from short-circuit currents, restore conduct nce the main circuit after the passage of shutdown and short-circuit currents, disable and enable the load currents of the drive visible discharge gap automatically, immediately and remotely, which reduces the cost of the device and maintenance of networks and equipment, increases the reliability of power supply.

Claims

1. Disconnecting switch-fuse of high voltage, containing the main conductive circuit, including fixed and rotary contact blades in the form of flat tires, the main detachable contact, contact leads, insulators rod: rotary and fixed, grounding, frame and main drive, characterized in that the fixed contact knife is made spiral with an additional detachable contact, consisting of the fixed and movable parts enclosed in the arcing chamber, and the fixed insulator is made hollow with a coaxial moving part and equipped with electromagnetic drives: threshold and additional, electromagnetic latch, position sensor and wedge mechanism.

2. The disconnecting switch-fuse according to claim 1, characterized in that the spiral part of the knife is combined with the winding of the threshold electromagnetic drive and connected to the movable part of the additional detachable contact and the fixed part of the main detachable contact in series.

3. The disconnecting switch-fuse according to claim 1, characterized in that the arcing chamber is fixed by a hardening insulating filler in a finned body, mounted cantilever on the fixed part of the fixed insulator.

4. The disconnecting switch-fuse according to claim 1, characterized in that the cavity and the coaxial movable part are insulated inside the stationary insulator by flexible membranes.

5. The disconnecting switch-fuse according to claim 1, characterized in that the additional electromagnetic drive, the position sensor and the electromagnetic latch are mounted on the frame and interact with the movable part of the fixed insulator.

6. The disconnecting switch-fuse according to claim 1, characterized in that the wedge mechanism changes the magnitude and direction of forces on the movable part of the additional detachable contact.