PL211951B1 - Rozłącznik średniego napięcia, zwłaszcza dla górniczych urządzeń elektroenergetycznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest rozłącznik średniego napięcia ze znanymi komorami próżniowymi i znanymi stykami ruchomymi przeznaczony do eksploatacji w trudnych warunkach górniczych.

Eksploatacja urządzeń elektroenergetycznych wymaga rozłączania obwodów elektrycznych w celu ich naprawy lub konserwacji. Procesowi rozłączania prądów o dużej mocy towarzyszy powstawanie łuku elektrycznego, który nadpala styki lub je całkowicie uszkadza.

Znane rozwiązania konstrukcyjne rozłączników średniego napięcia polegają na rozłączaniu styków w zamkniętych komorach próżniowych lub w przestrzeniach z sześciofluorkiem siarki SF6. Styki dociskane są ciśnieniem atmosferycznym i sprężyną a rozwierane są najczęściej elektromagnesami. Znane są również rozłączniki ze stykami umieszczonymi w powietrzu z tym, że styki główne wyposażone są w dodatkowe równoległe styki opalne z układem wydmuchu służącym do gaszenia łuku elektrycznego.

Niedogodnością rozłączników z komorami próżniowymi jest brak widoczności styków co nie pozwala w sposób bezpośredni ocenić stanu ich położenia. Zapis przedmiotowych norm stwierdza, że przerwa powinna być widoczna. Stwarza to konieczność stosowania dodatkowych aparatów np. odłączników z widocznymi stykami. Niedogodnością rozłączników z komorami próżniowymi jest również wrażliwość na wstrząsy i drgania w czasie których może dojść do chwilowego przerwania obwodu.

Niedogodnością rozłączników ze stykami opalnymi są ich duże wymiary gabarytowe oraz to, że mogą łączyć stosunkowo niewielkie prądy, ale największą ich wadą, szczególnie w warunkach górniczych gdzie występuje zagrożenie metanowe jest to, że wytwarzają otwarty ogień z łuku elektrycznego.

Celem wynalazku jest konstrukcja zwartego rozłącznika średniego napięcia zdolnego rozłączać duże prądy przy jednoczesnej widoczności styków, dużej odporności na drgania i wstrząsy, z możliwością sterowania ręcznego lub mechanicznego.

Istotą rozłącznika równoległego średniego napięcia ze znanymi stykami ruchomymi i znanymi komorami próżniowymi jest to, że w każdym z trzech torów prądowych rozłącznika styki stały i ruchomy komory próżniowej połączone są równolegle ze stykiem stałym i ruchomym rozłącznika w ten sposób, że styk stały komory próżniowej połączony jest trwale i nieruchomo ze stykiem stałym rozłącznika, zaś styk ruchomy z umieszczoną na końcu krzywką osadzony jest obrotowo na końcu łącznika stałego, w którym osadzony jest również obrotowo na osi wahacz w kształcie trójkąta, który jednym z wierzchołków połączony jest przegubowo z zewnętrznym końcem styku ruchomego komory próżniowej, zaś przy drugim wierzchołku wahacza w pobliżu krzywki umieszczona jest rolka napinana płaską sprężyną.

Korzystnie wahacz składa się z dwóch trójkątnych płytek z posrebrzonej miedzi dociskanych do przegubów sprężyną w kształcie przeciętego pierścienia.

Również korzystnie gdy styk stały komory próżniowej wraz ze stykami stałymi głównego toru prądowego rozłącznika umieszczone są trwale między dwiema równoległymi płytami dielektrycznymi, które w dolnej części zespolone są ze sobą prostopadłą ścianą i łukowatym dnem korzystnie z zalewanych żywic epoksydowych o właściwościach dielektrycznych.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat kinematyczny styków rozłącznika w stanie przewodzenia równoległego prądu I = I1+ I2 gdzie I1 jest prądem przewodzonym przez styki ruchome, zaś I2 jest prądem płynącym przez styki w komorze próżniowej, natomiast fig. 2 przedstawia schemat kinematyczny styków w stanie rozłączenia styków głównych w chwili przewodzenia prądu tylko przez komory próżniowe I = I₂' gdzie I₂' jest prądem chwilowym przewodzonym przez styki komory próżniowej w fezie odchodzenia styków ruchomych od styków stałych. Figura 3 przedstawia schemat kinematyczny w stanie rozłączenia styków głównych i rozłączenia styków komór próżniowych, wielkość przewodzonego prądu I = 0. Figura 4 przedstawia widok aksonometryczny równoległych styków rozłącznika, natomiast fig. 5 przedstawia widok aksonometryczny toru prądowego z płytami dielektrycznymi i dnem po odjęciu jednej płyty.

Rozłącznik ze stykami równoległymi zbudowany jest w ten sposób, że w każdym z trzech torów prądowych rozłącznika styki stały 1 i ruchomy 2 komory próżniowej 3 połączone są równolegle ze stykiem stałym 4 i ruchomym 5 rozłącznika w ten sposób, że styk stały 1 komory próżniowej 3 połączony jest trwale i nieruchomo ze stykiem stałym 4 głównego toru prądowego rozłącznika, zaś styk ruchomy 5 z umieszczoną na końcu krzywką 6 osadzony jest obrotowo na końcu łącznika stałego 7, w którym osadzony jest również obrotowo na osi 8 wahacz 9 w kształcie trójkąta, który jednym z wierzchołków 10 połączony jest przegubowo z zewnętrznym końcem styku mechanicznego 2 komory

PL 211 951 B1 próżniowej 3, zaś przy drugim wierzchołku wahacza 9 w pobliżu krzywki 6 umieszczona jest rolka 11 napinana płaską sprężyną 12. Ponadto wahacz 9 składa się z dwóch trójkątnych płytek 13 z posrebrzonej miedzi dociskanych do przegubów sprężyną w kształcie przeciętego pierścienia 14. Dodatkowo styki stałe 1 komory próżniowej 3 wraz ze stykami stałymi 4 umieszczone są trwałe między dwiema równoległymi płytami dielektrycznymi 15, które w dolnej części zespolone są ze sobą prostopadłą ścianką 16 i łukowatym dnem korzystnie z zalewanych żywic epoksydowych o właściwościach dielektrycznych.

Rozłącznik średniego napięcia według wynalazku stanowi zwartą, monolityczną, prostą w kształcie formę z niewielką liczbą prostych w kształcie elementów. Dwuetapowe rozłączanie styków, najpierw głównych roboczych o dużej masie a następnie rozłączenie styków w komorze próżniowej, które przerywają połączenie galwaniczne. Rozłączanie styków w komorze próżniowej sprzężone jest jednoznacznie i pewnie z rozłączeniem styków głównych rozłącznika. Rozłączanie bardzo dużych prądów odbywa się bez otwartego ognia co w warunkach górniczych ma zasadnicze znaczenie.

Claims (3)

1. Rozłącznik średniego napięcia ze znanymi stykami w komorach próżniowych i znanymi stykami ruchomymi, znamienny tym, że w każdym z trzech torów prądowych rozłącznika styki stały (1) i ruchomy (2) komory próżniowej (3) połączone są równolegle ze stykiem stałym (4) i ruchomym (5) głównego toru prądowego rozłącznika w ten sposób, że styk stały (1) komory (3) połączony jest trwale i nieruchomo ze stykiem stałym (4) rozłącznika, zaś styk ruchomy (5) z umieszczoną na końcu krzywką (6) osadzony jest obrotowo na końcu łącznika stałego (7), w którym osadzony jest również obrotowo na osi (8) wahacz (9) w kształcie trójkąta, który jednym z wierzchołków (10) połączony jest przegubowo z zewnętrznym końcem styku ruchomego (2) komory próżniowej (3), zaś przy drugim wierzchołku wahacza (9) w pobliżu krzywki (6) umieszczona jest rolka (11) napinana płaską sprężyną (12).

2. Rozłącznik średniego napięcia według zastrz. 1, znamienny tym, że wahacz (9) składa się z dwóch trójkątnych płytek (13) korzystnie z posrebrzonej miedzi ściskanych sprężyną w kształcie przeciętego pierścienia (14).

3. Rozłącznik średniego napięcia według zastrz. 1, znamienny tym, że styki stałe (1) komory próżniowej (3) wraz ze stykami stałymi (4) umieszczone są trwale między dwiema równoległymi płytami dielektrycznymi (15), które w dolnej części zespolone są ze sobą prostopadłą ścianką (16) i łukowatym dnem (17) korzystnie z zalewanych żywic epoksydowych o właściwościach dielektrycznych.