RU2165120C2

RU2165120C2 - Switchgear cubicle

Info

Publication number: RU2165120C2
Application number: RU98117727A
Authority: RU
Inventors: Ю.Я. Максимов
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2001-04-10

Abstract

FIELD: electrical engineering; metal clad switchgear, power stations and substations. SUBSTANCE: switchgear cubicle accommodates circuit breaker incorporating insulators and plug-connector contacts and is mounted on platform displaced in vertical plane; newly introduced are laminated collet clamps. EFFECT: improved reliability of contact connections. 6 cl

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному в комплектных распределительных устройствах, и может быть использовано на электрических станциях и подстанциях. The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical equipment installed in complete switchgears, and can be used at power plants and substations.

Известны конструкции, содержащие цанговые соединения, обеспечивающие электрическое контактирование [1]. Known designs containing collet connections, providing electrical contact [1].

Наиболее близким аналогом по технической сущности является устройство, содержащее цанговое соединение с пружиной, которая обеспечивает осевое усилие [2]. The closest analogue in technical essence is a device containing a collet connection with a spring, which provides axial force [2].

Недостатком данного устройства является то, что осевое усилие создается за счет специальных приспособлений, которые увеличивают дополнительные затраты времени и труда по обеспечению надежного электрического контакта. Причем чрезмерное сжатие пружин может привести к повреждению устройства, а ослабление пружины ведет к уменьшению контактного давления, и в результате - к повреждению контактного соединения. The disadvantage of this device is that the axial force is created due to special devices that increase the additional cost of time and labor to ensure reliable electrical contact. Moreover, excessive compression of the springs can lead to damage to the device, and the weakening of the spring leads to a decrease in contact pressure, and as a result - damage to the contact connection.

Известные устройства не могут применяться в разъемных контактах стационарных и выкатных аппаратов из-за усложнения конструкции, обеспечивающей вход подвижной части контакта в неподвижную часть, необходимости значительных усилий для перемещения платформы с аппаратом, усложнения операций по закреплению и раскрытию цанговых контактов и трудностей, возникающих при выполнении соосности подвижных деталей конструкции. В этих устройствах возникают остаточные температурные деформации, зависящие от величины протекающего тока, при стягивании цангового зажима возможны остаточные деформации, вызванные значительными усилиями и высокой температурой. Known devices cannot be used in detachable contacts of stationary and withdrawable devices because of the complexity of the design, which ensures that the moving part of the contact enters the fixed part, the need for significant efforts to move the platform with the device, the complexity of the operations of securing and opening collet contacts and difficulties encountered when performing Alignment of the moving parts of the structure. In these devices, residual temperature deformations occur, depending on the magnitude of the flowing current, while tightening the collet clamp, residual deformations are possible due to considerable efforts and high temperature.

Все перечисленные выше виды деформации приводят к ухудшению, к снижению надежности электрического контакта, к увеличению переходного электрического сопротивления и к изменению первоначального расчетного усилия, обеспечивающего надежное электрическое контактирование. Это не позволяет осуществлять надежное разъединение контактов выкатных аппаратов, создать дозированное усилие и поддерживать его в течение всего времени эксплуатации контактного устройства. All of the above types of deformation lead to deterioration, to a decrease in the reliability of electrical contact, to an increase in transient electrical resistance and to a change in the initial design force providing reliable electrical contact. This does not allow for reliable separation of the contacts of the withdrawable devices, to create a dosed force and maintain it throughout the life of the contact device.

Технологической задачей данного изобретения является увеличение надежности контактирования в разъемах контактных соединениях таким образом, что осевое усилие, поддерживающее необходимое давление в месте контактного соединения, обеспечивается за счет веса выкатного электрического аппарата. The technological task of this invention is to increase the reliability of contacting in the connectors of the contact joints in such a way that the axial force supporting the necessary pressure at the contact joint is ensured by the weight of the withdrawable electric apparatus.

Поставленная задача решается тем, что в шкаф распределительного устройства, содержащий выключатель с изоляторами и с разъемными цанговыми контактами, размещенный на платформе, перемещаемой в вертикальной плоскости, дополнительно введены опорно-проходной неподвижный изолятор, неподвижный цилиндрический штыревой контакт шаровой опорой, неподвижная рама с центрирующей прокладкой составляют неподвижную часть устройства, а ламели, гибкие токопроводы, плоские пружины, кольцо фланец, подвижная платформа, привод платформы, токопровод выключателя, выключатель, платформа выключателя и опорно-проходной подвижный изолятор относятся к подвижной части устройства, шкаф снабжен многоламельными цанговыми зажимами, каждый из которых состоит из неподвижного цилиндрического штыревого контакта, шаровой опоры, центрирующей и амортизирующей прокладок, многоламельных цанговых розеток, каждая из которых содержит ламели, гибкие токопроводы, плоские пружины, кольцо, находящееся в обойме и лежащее на фланце опорно-проходного подвижного изолятора, укрепленного на подвижной платформе, перемещаемой с помощью привода в вертикальной плоскости и выполненной с возможностью принимать 3 положения: рабочее, ремонтное и промежуточное, обойма, в свою очередь, скреплена с фланцем, причем неподвижный цилиндрический штыревой контакт закреплен на опорно-проходном неподвижном изоляторе, имеются указатели 3-х положений подвижной платформы и выключателя, токопровод выключателя подвешен с помощью цанговых зажимов к хвостовым частям гибких токопроводов, цанговая розетка расположена под колоколом опорно-проходного неподвижного изолятора, неподвижный цилиндрической штыревой контакт соединен с шаровой опорой, лежащей на центрирующей прокладке, верхняя часть опорно-проходного неподвижного изолятора лежит на амортизирующей прокладке, платформа выключателя способна принимать 3 положения: нижнее, промежуточное и верхнее, штыревой контакт закреплен в шаровой опоре с помощью центрирующей прокладки. The problem is solved in that in a switchgear cabinet containing a switch with insulators and detachable collet contacts, placed on a platform movable in a vertical plane, an additional fixed passage insulator, a fixed cylindrical pin contact ball support, a fixed frame with a centering gasket constitute the fixed part of the device, and the lamellas, flexible conductors, flat springs, ring flange, movable platform, platform drive, the conductors off the switch, the switch, the switch platform and the bushing movable insulator belong to the movable part of the device, the cabinet is equipped with multi-lamella collet clamps, each of which consists of a fixed cylindrical pin contact, ball bearing, centering and shock-absorbing gaskets, multi-lamellar collet sockets, each of which contains lamellas, flexible conductors, flat springs, a ring located in a cage and lying on the flange of a support-passage movable insulator mounted on a movable platform, ne positioned with the help of a drive in a vertical plane and made with the possibility of accepting 3 positions: working, repair and intermediate, the cage, in turn, is fastened with a flange, and the fixed cylindrical pin contact is fixed to the fixed-passage fixed insulator, there are 3 position indicators a movable platform and a circuit breaker, the circuit breaker wire is suspended with the help of collet clips to the tail parts of flexible current conductors, the collet socket is located under the bell of the fixed-passage fixed isolate a, a fixed cylindrical pin contact is connected to a ball bearing lying on the centering gasket, the upper part of the support-passage fixed insulator lies on a shock-absorbing gasket, the switch platform is able to take 3 positions: the lower, intermediate and upper, the pin contact is fixed in the ball bearing using a centering gaskets.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен один полуполюс платформы с выключателем шкафа распределительного устройства в ремонтном положении; на фиг. 2 - в промежуточном положении; на фиг. 3 - в верхнем положении; на фиг.4 - в рабочем положении; на фиг. 5 - разрез 4-х ламельного цангового зажима в рабочем положении; на фиг. 6 - один полюс выключателя в рабочем положении. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows one half-pole of a platform with a switch cabinet switchgear in a repair position; in FIG. 2 - in an intermediate position; in FIG. 3 - in the upper position; figure 4 - in the working position; in FIG. 5 - section of a 4-lamella collet clamp in the working position; in FIG. 6 - one pole of the switch in the working position.

Шкаф распределительного устройства данной конструкции содержит подвижную цанговую розетку, состоящую из ламелей 1, гибких токопроводов 2, приваренных к ламелям 1, плоских пружин 3, жестко закрепленных на ламелях 1 и гибких токопроводах 2. Кольцо 4, находящееся в обойме 5, лежит на фланце 6 опорно-проходного подвижного изолятора 7, закрепленного на подвижной платформе 8, имеющей привод 9. В свою очередь, обойма 4 скреплена с фланцем 6. К хвостовым частям гибких токопроводов 2 прикреплен токопровод 10 выключателя 11, расположенного на платформе 12, имеющей привод 13 платформы выключателя. Неподвижный цилиндрический штыревой контакт 14 закреплен в опорно-проходном неподвижном изоляторе 15, расположенном на неподвижной раме 16. Контакт 14 механически соединен с шаровой опорой 17, лежащей на центирующей прокладке 18, расположенной в гнезде внутренней шаровой поверхности изолятора 15. В свою очередь, верхняя часть изолятора 15 своей внешней шаровой поверхностью лежит на амортизирующей прокладке 19, расположенной на шаровой поверхности гнезда рамы 16. The switchgear cabinet of this design contains a movable collet outlet, consisting of lamellas 1, flexible conductors 2, welded to the lamellas 1, flat springs 3, rigidly mounted on the lamellas 1 and flexible conductors 2. The ring 4 located in the holder 5 lies on the flange 6 a supporting-movable insulator 7 mounted on a movable platform 8 having a drive 9. In turn, the cage 4 is fastened to the flange 6. To the tail parts of the flexible conductors 2 is attached a current lead 10 of the switch 11 located on the platform 12, I have her drive 13 switch platforms. The fixed cylindrical pin contact 14 is fixed in the support-passage fixed insulator 15 located on the fixed frame 16. The contact 14 is mechanically connected to the ball bearing 17 lying on the centering gasket 18 located in the socket of the inner ball surface of the insulator 15. In turn, the upper part the insulator 15 with its outer spherical surface lies on a cushioning pad 19 located on the spherical surface of the socket frame 16.

Имеются также указатели положений 20 и 21 подвижной платформы 8 и выключателя 11 соответственно. There are also position indicators 20 and 21 of the movable platform 8 and the switch 11, respectively.

Детали и узлы, обеспечивающие соосность выключателя при его перемещениях в вертикальной плоскости и электродинамическую стойкость узлов и деталей устройства при коротких замыканиях, на фиг. 1-6 не показаны. Опорно-проходной неподвижный изолятор 15, неподвижный цилиндрический штыревой контакт 14 с шаровой опорой 17 и прокладкой 18, неподвижная рама 16 с прокладкой 18 составляют неподвижную часть устройства. Остальные детали 1 - 12 относятся к подвижной части устройства, перемещаемой в вертикальной плоскости. Не исключается также перемещение деталей подвижной части устройства и в горизонтальной плоскости в ремонтном положении подвижной части. Parts and assemblies that ensure the coaxiality of the circuit breaker during its movement in the vertical plane and the electrodynamic resistance of the components and assemblies of the device during short circuits, in FIG. 1-6 are not shown. The bushing fixed insulator 15, the fixed cylindrical pin contact 14 with the ball bearing 17 and the gasket 18, the fixed frame 16 with the gasket 18 make up the fixed part of the device. The remaining parts 1 to 12 relate to the movable part of the device, moved in a vertical plane. The movement of parts of the moving part of the device in the horizontal plane in the repair position of the moving part is also possible.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В ремонтном положении подвижной части устройства (фиг. 1) выключатель 11 занимает нижнее положение 1. Подвижная платформа 8 находится в среднем положении 2. Плоские пружины 3 сжаты, ламели 1 упираются во внутреннюю поверхность кольца 4, закрепленного в обойме 5. Видимый разрыв в электрической цепи обеспечивают воздушным зазором δ между нижней частью неподвижного штыревого контакта 14 и верхней частью ламелей 1. In the repair position of the movable part of the device (Fig. 1), the switch 11 is in the lower position 1. The movable platform 8 is in the middle position 2. The flat springs 3 are compressed, the lamellas 1 abut against the inner surface of the ring 4 fixed in the cage 5. Visible gap in the electric the chains provide an air gap δ between the lower part of the fixed pin contact 14 and the upper part of the lamellas 1.

Для перевода подвижной части устройства в рабочее положение приводом 13 платформы 12 выключателя перемещают ее вверх до положения 3, при этом пружины 3 разводят ламели 1 в стороны, и детали устройства занимают промежуточное положение, показанное на фиг. 2. Приводом 9 производят перемещение платформы 8 в верхнее положение 3. При этом ламели 1 охватывают штыревой контакт 14, пружины 3 сжимаются, и детали устройства занимают положение, по казанное на фиг. 3. Приводом 13 производят перемещение платформы 12 с выключателем 11 вниз до его положения 2, соответствующего оседанию, то есть зависанию выключателя 11 и зажатию цанговой розеткой цилиндрического штыревого контакта 14. Зависание выключателя 11 обеспечивается зазором λ между нижней частью выключателя 11 и платформой 12, и детали устройства занимают положение, показанное на фиг. 4, 5, 6. To transfer the movable part of the device to the operating position, the actuator 13 of the platform 12 of the switch moves it up to position 3, while the springs 3 spread the lamellas 1 to the sides, and the device parts occupy the intermediate position shown in FIG. 2. The drive 9 moves the platform 8 to the upper position 3. In this case, the lamellas 1 cover the pin contact 14, the springs 3 are compressed, and the device parts occupy the position shown in FIG. 3. The drive 13 moves the platform 12 with the switch 11 down to its position 2 corresponding to subsidence, that is, the switch 11 hangs and the cylindrical pin contact 14 is clamped by the collet socket. The switch 11 hangs due to the gap λ between the lower part of the switch 11 and the platform 12, and device details occupy the position shown in FIG. 4, 5, 6.

Перевод подвижной части устройства 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 из рабочего положения в ремонтное производят в обратном порядке. Вначале выключатель 11 перемещают в положение 3, затем платформу 8 опускают в положение 1. При необходимости платформу 12 опускают приводом 13 до положения выключателя "0", в этом положении цанговая розетка полностью выходит из кольца 4 и изолятора 7. The moving part of the device 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15 is transferred from the working position to the repair one in the reverse order. First, the switch 11 is moved to position 3, then the platform 8 is lowered to position 1. If necessary, the platform 12 is lowered by the actuator 13 to the position of the switch "0", in this position the collet completely leaves the ring 4 and the insulator 7.

Возникновение любых деформаций в устройстве может вызвать небольшие относительные перемещения ламелей 1 относительно штыревого контакта 14, однако при этом электрическое контактирование деталей 1 и 14 не ухудшится, а первоначальное усилие сжатия не уменьшится. The occurrence of any deformation in the device can cause small relative movements of the lamellas 1 relative to the pin contact 14, however, the electrical contacting of parts 1 and 14 will not deteriorate, and the initial compression force will not decrease.

Расположение цанговой розетки под колоколом опорно-проходного изолятора 15 значительно уменьшает возможность обледенения и окисления контактных соединений цанговых зажимов при наружном расположении аппаратуры. The location of the collet outlet under the bell of the support-bushing insulator 15 significantly reduces the possibility of icing and oxidation of the contact connections of the collet clamps with the external arrangement of the equipment.

Возникшая в процессе эксплуатации устройства несоосность токопровода 10 и штыревого контакта 14 компенсируется за счет гибких токопроводов 2, а также качанием штыревого контакта 14 вокруг центра шаровой опоры 17 и аналогичным поворотом изолятора 15 вокруг того же центра. The misalignment of the current lead 10 and the pin contact 14 that has arisen during operation of the device is compensated for by the flexible conductors 2, as well as by the swing of the pin pin 14 around the center of the ball joint 17 and a similar rotation of the insulator 15 around the same center.

Ток короткого замыкания, проходя по токоведущим частям от шины 22 (фиг. 6) по другим токоведущим деталям устройства: неподвижному цилиндрическому штыревому контакту 14, ламелям 1, плоским пружинам 3, гибким токопроводам 2, токопроводу 10 и выключателю 11 (фиг. 1), создает электродинамическое усилие, совпадающее с весом электрического аппарата (выключателя) и обеспечивающее улучшение электрического контактирования. Short circuit current passing through live parts from bus 22 (Fig. 6) to other live parts of the device: a fixed cylindrical pin contact 14, lamellas 1, flat springs 3, flexible conductors 2, current lead 10 and switch 11 (Fig. 1), creates an electrodynamic force that matches the weight of the electrical apparatus (switch) and provides improved electrical contact.

Наличие амортизирующей прокладки 19 уменьшает вероятность разрушения опорно-проходного неподвижного изолятора 15 под действием электродинамического удара при коротком замыкании. The presence of a shock-absorbing pad 19 reduces the likelihood of destruction of the fixed-passage stationary insulator 15 under the influence of electrodynamic shock during a short circuit.

Библиографический список
1. A. C. СССР, N 1023467, МКИ H 01 R 13/62, опубликовано 15.06.83, Б.И N22.Bibliographic list
1. AC USSR, N 1023467, MKI H 01 R 13/62, published June 15, 83, B. And N22.

2. A.C. СССР, N 330506, МКИ H 02 B 7/00, опубликовано 24.11.72, 2. A.C. USSR, N 330506, MKI H 02 B 7/00, published 24.11.72,

Claims

Switchgear cabinet, comprising a switch with insulators and detachable collet contacts, mounted on a platform movable in a vertical plane, characterized in that the fixed-bushing fixed insulator, the fixed cylindrical pin contact with the ball bearing, the fixed frame with a centering gasket make up the fixed part of the device and lamellas, flexible conductors, flat springs, ring, flange, movable platform, platform drive, circuit breaker current, switch, platform off The body and the support-and-pass movable insulator belong to the moving part of the device, the cabinet is equipped with multi-lamella collet clamps, each of which consists of a fixed cylindrical pin contact, ball bearing, centering and shock-absorbing gaskets, multi-lamellar collet sockets, each of which contains lamellas, flexible current conductors, flat springs, a ring located in the cage and lying on the flange of the support-passage movable insulator, mounted on a movable platform, moved with the help of a drive in vertical plane, and made with the ability to take 3 positions: working, repair and intermediate, the cage, in turn, is fastened with a flange, and the fixed cylindrical pin contact is fixed to the fixed-passage fixed insulator, there are indicators of 3 positions of the moving platform and switch, the circuit breaker is suspended with the help of collet clips to the tail parts of the flexible conductors, the collet socket is located under the bell of the fixed-passage fixed insulator, the fixed cylindrical pin The th contact is connected to the ball bearing lying on the centering gasket, the upper part of the fixed-passage insulator rests on the shock-absorbing gasket, the circuit breaker platform is able to take 3 positions: the lower, intermediate and upper, pin contact is fixed in the ball bearing with the help of the centering gasket.