RU2194325C2

RU2194325C2 - Disconnecting switch with ground blades and mechanical interlocking devices

Info

Publication number: RU2194325C2
Application number: RU2000108672/09A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Филиппов
Original assignee: Филиппов Юрий Александрович
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: indoor and outdoor high-voltage movable-blade disconnecting switches. SUBSTANCE: disconnecting switch has at least one pole with base, support insulators, ground blades with contact springs, mechanical devices for interlocking operating shaft of disconnecting-switch movable contact blade with shafts of ground blades, contact terminals, break and axial fixed contacts with effective surfaces contacting ground switches; each ground blade is provided with loop-shaped contact holder rigidly coupled with respective ground blade that has two lengthwise L-section contact members with bent-out part disposed on shaft end of ground blade. EFFECT: reduced size, enhanced reliability. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, в частности к высоковольтным разъединителям внутренней и наружной установки с рубящим принципом движения подвижного контакта, снабженным ножами заземления с одной из сторон разъединителя или двумя ножами заземления с каждой его из сторон, а также механической блокировкой от ошибочного оперирования подвижным контактом разъединителя и его ножами заземления. The invention relates to electrical engineering, in particular to switching devices, in particular to high-voltage disconnectors of internal and external installation with a cutting principle of the movement of the movable contact, equipped with earthing knives on one side of the disconnector or two earthing knives on each of its sides, as well as mechanical interlock from erroneous operation of the moving contact of the disconnector and its ground blades.

Разъединители этих исполнений получили широкое распространение в электроэнергетике. Накопленный опыт испытаний и эксплуатации этих аппаратов позволяет отметить в их конструкциях наличие существенных недостатков: ножи заземления, будучи жестко присоединенными вместе с их держателями к своим приводным валам, при включении испытывают изгибающие деформации, что приводит к неоправданным увеличениям усилий включения и к преждевременному их износу. Расположение контакт-деталей ножей заземления с внутренней стороны их стальных держателей снижает контактные нажатия во включенном положении при протекании по ним аварийного тока короткого замыкания, т.е. снижает их электродинамическую и термическую стойкость. Применяемые механические блокировки не позволяют обеспечивать четкую их работу во всем диапазоне их действия от полностью включенного до полностью отключенного положения и стабильно сохранять эту четкость работы в эксплуатации. В том числе эти блокировки не позволяют обеспечивать надежное блокирование в промежуточных положениях включения и отключения ножа разъединителя. Недостаточны, как правило, и технические характеристики ножей заземления в аварийных режимах работы. Можно отметить также высокую стоимость этих аппаратов, особенно зарубежных. Disconnectors of these designs are widespread in the electric power industry. The accumulated experience in testing and operating these devices makes it possible to note significant drawbacks in their designs: grounding knives, being rigidly attached together with their holders to their drive shafts, experience bending deformations when turned on, which leads to unjustified increases in the switching forces and to premature wear. The location of the contact parts of the grounding knives on the inside of their steel holders reduces contact pressure in the on position when an emergency short circuit current flows through them, i.e. reduces their electrodynamic and thermal stability. Applied mechanical interlocks do not allow ensuring their clear operation in the entire range of their action from fully switched on to completely disconnected positions and stably maintaining this clarity of operation in operation. Including these interlocks do not allow for reliable interlocking in the intermediate positions of switching on and off the disconnector knife. As a rule, the technical characteristics of the earthing knives in emergency operation are also insufficient. You can also note the high cost of these devices, especially foreign ones.

В качестве прототипа выбран разъединитель РВЗ-15,75/200, для которого характерны все отмеченные выше недостатки (Приложение 1). As a prototype, the disconnector RVZ-15.75 / 200 was selected, for which all the above-mentioned disadvantages are characteristic (Appendix 1).

Технической задачей, на решение которой направлено данное предлагаемое изобретение, является устранение отмеченных недостатков прототипа, более эффективное использование проводниковых и вспомогательных материалов в разъединителях с отличительными особенностями прототипа, уменьшение габаритов и повышение надежности аппаратов в эксплуатации. The technical problem to which this invention is directed is to eliminate the noted disadvantages of the prototype, more efficient use of conductive and auxiliary materials in disconnectors with the distinctive features of the prototype, reducing the size and increasing the reliability of the devices in operation.

Для решения этой задачи в разъединителе с ножами заземления и механической блокировкой, состоящем, по крайней мере, из одного полюса, снабженном ножами заземления с одной или обоих его сторон, содержащем основание, опорные изоляторы, ножи заземления с контактными пружинами, механические блокировки, приводного вала подвижного контакт-ножа разъединителя с валами ножей заземления, токоведущая система которого рубящего типа с контактными выводами, содержит размыкаемые и осевые неподвижные контакты с рабочими поверхностями контактирования неподвижных контактов ножей заземления, валы ножей заземления содержат жестко соединенные с ними петлеобразные контактодержатели каждого ножа заземления, содержащего две одинаковые симметрично расположенные контакт-детали, имеющие L-образную по длине форму сечения при расположении отогнутой части со стороны вала ножей заземления, которые свободно установлены на внешних боковых сторонах петлеобразных контактодержателей и прижаты к ним в отключенном положении ножа заземления с помощью контактных пружин и направляющих осей, при этом к нижним отогнутым частям этих контакт-деталей одним концом присоединены гибкие связи, имеющие с другой своей стороны контактные соединения с заземленным основанием разъединителя, причем на каждом валу ножей заземления жестко укреплена блокирующая обойма. Блокирующая обойма выполнена в виде сегмента, расположенного на оси вала ножей заземления и отходящей от его края внутрь образованной окружности плоской поверхности блокирующей обоймы, к которой вдоль ее в отключенном положении ножа заземления прилегает стержнеобразный блокирующий регулируемый ползун, имеющий механическую связь с приводным валом ножа разъединителя. В механическую связь ножа заземления, расположенную со стороны размыкаемого контакта между валом ножа заземления и стержнеобразным блокирующим регулируемым ползуном введен двуплечий рычаг, свободно сидящий на своей оси со своими передающими движение соединительными серьгами. В центральных зонах плоских рабочих поверхностей контактирования ножей заземления выполнены местные выпуклости полусферической формы. Контактные пружины ножей заземления могут быть выполнены спиральными или пластинчаторессорными. To solve this problem, in a disconnector with earthing knives and a mechanical interlock, consisting of at least one pole, equipped with earthing knives on one or both of its sides, containing a base, support insulators, earthing knives with contact springs, mechanical interlocks, drive shaft a movable contact knife of a disconnector with shafts of grounding knives, the current-carrying system of which is chopping type with contact leads, contains disconnectable and axial fixed contacts with working contact surfaces fixed contacts of the grounding knives, the shafts of the grounding knives contain rigidly connected loop-shaped contact holders of each grounding knife, containing two identical symmetrically arranged contact parts having a L-shaped cross-sectional shape when the bent part is located on the side of the grounding knife shaft, which are freely mounted on the outer sides of the loop-shaped contact carriers and pressed to them in the disconnected position of the grounding knife using contact springs and guide axles, while flexible connections are connected to the lower bent parts of these contact parts with one end having contact connections to the grounded base of the disconnector on the other hand, and a blocking clip is rigidly fixed on each shaft of the grounding knives. The locking cage is made in the form of a segment located on the axis of the shaft of the grounding knives and extending from the edge of the formed circle of the flat surface of the locking cage, to which a rod-shaped blocking adjustable slider adjoins along with it in the disconnected position of the grounding knife, which is mechanically connected to the drive shaft of the disconnector knife. A two-arm lever is inserted into the mechanical connection of the grounding knife, located on the side of the openable contact between the shaft of the grounding knife and the rod-shaped blocking adjustable slide, freely sitting on its axis with its connecting earrings transmitting movement. In the central zones of the flat working surfaces of the contacting grounding knives made local convex hemispherical shape. Contact springs of grounding knives can be made spiral or plate-spring.

Мне не известны разъединители с ножами заземления и механическими блокировками, имеющие изложенные выше отличительные особенности. I am not aware of disconnectors with earthing knives and mechanical interlocks that have the distinguishing features outlined above.

Свободная подвеска контакт-деталей ножей заземления на петлеобразных держателях позволяет исключить механические напряжения в ножах заземления, при оперировании снизить усилия включения, повысить надежность и стабильность их работы. Малые расстояния между стенками контактодержателей и стенками контакт-деталей ножей заземления, в случае выполнения их ферромагнитными, позволяют создать большие усилия электродинамического взаимодействия между ними при протекании аварийного тока короткого замыкания, тем самым значительно повысить электродинамическую и термическую стойкость аппарата. The free suspension of the contact details of the grounding knives on the loop-shaped holders eliminates mechanical stresses in the grounding knives, while operating, reduce the switching forces, increase the reliability and stability of their work. The small distances between the walls of the contact carriers and the walls of the contact parts of the grounding knives, if they are ferromagnetic, make it possible to create large forces of electrodynamic interaction between them during the occurrence of an emergency short circuit current, thereby significantly increasing the electrodynamic and thermal resistance of the apparatus.

Введение в конструкцию блокирующих ползунов механически четко увязывает их взаимодействие и соответственно взаимодействие между валами подвижных контактов ножей разъединителя и валами ножей заземления, это позволяет надежно блокировать включение ножей заземления при включенных ножах разъединителя и наоборот - включение ножей разъединителя при включенных ножах заземления не только в крайних их положениях, но и во всех промежуточных положениях. Introduction to the design of blocking sliders mechanically clearly links their interaction and, accordingly, the interaction between the shafts of the movable contacts of the disconnector knives and the shafts of the grounding knives, this allows you to reliably block the inclusion of grounding knives with the disconnector knives turned on and vice versa - the inclusion of the disconnector knives with the grounding knives turned on, not only in their extreme provisions, but also in all intermediate positions.

Отличительные признаки, изложенные в п.п.1, 2 и 3 формулы изобретения, являются новыми, ранее не известными. Пункт 4 и 5 известен из патента 2137239, выданного 10.09.1999. Distinctive features set forth in claims 1, 2 and 3 of the claims are new, previously unknown. Paragraphs 4 and 5 are known from patent 2137239, issued 10.09.1999.

На фиг. 1 в качестве примера показан общий вид предлагаемого разъединителя с двумя ножами заземления и механической блокировкой приводного вала подвижного контакт-ножа разъединителя с валами ножей заземления при включенных подвижных контактах-ножах разъединителя, отключенных и заблокированных от случайного включения ножах заземления, на фиг.2 показан вид с торца разъединителя со включенным ножом заземления, на фиг.3 показано положение гибкой связи при отключенном ноже заземления и на фиг.4 - положение гибкой связи при включенном его положении. In FIG. 1 as an example, shows a General view of the proposed disconnector with two grounding knives and mechanical locking of the drive shaft of the movable contact knife of the disconnector with the shafts of the grounding blades when the moving contacts of the disconnector knives are turned off, and the grounding blades are disconnected and blocked from accidental activation from the end of the disconnector with the earthing knife turned on, Fig. 3 shows the position of the flexible connection when the earthing knife is off and Fig. 4 shows the position of the flexible connection when its position is on.

На основании 1 разъединителя установлены опорные изоляторы 2, на которых смонтирована токоведущая система разъединителя, содержащая подвижный контакт-нож разъединителя 3, размыкаемый неподвижный контакт 4 и осевой неподвижный контакт 5 с их контактными выводами, соответственно 6 и 7, на каждом из которых имеются рабочие поверхности контактирования, соответственно 8 и 9, выполняющие роль неподвижных размыкаемых контактов ножей заземления. Подвижный контакт-нож разъединителя 3 опирается на ось 10 его вращения из включенного в отключенное положение, укрепленную в контактодержателе 11 контакт-деталей ножа разъединителя (фиг.2) и имеет приводную ось 12, соединенную через изоляционную тягу 13 с рычагами приводного вала 14 разъединителя. Контакт-детали ножей заземления 15 имеют по длине L-образную форму и свободно подвешены на внешних боковых сторонах петлеобразных контактодержателей 16, жестко закрепленных на валах 17 и 18 ножей заземления разъединителя. Эти контакт-детали ножей заземления 15 имеют возможность свободного поступательного перемещения на направляющих осях 19 и стягивающих контактные пружины 20 шпильками 21 вплоть до прилегания их к внешним боковым сторонам каждого контактодержателя 16 в условиях отключенного положения контакт-деталей ножей заземления 15. На плоских рабочих поверхностях контактирования одинаковых симметрично расположенных контакт-деталей ножей заземления 15 с неподвижными размыкаемыми контактами в их центральных зонах выполнены местные выпуклости 22 полусферической формы. К нижним отогнутым частям контакт-деталей ножей заземления 15 присоединены гибкие связи 23 (фиг.3-4), которые другими своими концами присоединены непосредственно к заземленному основанию 1 разъединителя. На валах ножей заземления 17 и 18 разъединителя жестко укреплены блокирующие обоймы 24, а в направляющих развальцованных отверстиях 25 пластинчатых перемычек 26 основания 1 разъединителя установлены стержнеобразные блокирующие регулируемые ползуны 27 и 28 (ползун), имеющие возможность поступательного перемещения внутри швеллерообразных опор 29 основания 1 разъединителя. Эти ползуны в отключенном положении контакт-деталей ножей заземления 15 прилегают к плоским поверхностям 30, примыкающим к сегментам 31 блокирующих обойм 24. Со стороны осевого неподвижного контакта 5 разъединителя ползун 28 связан механической связью с приводным валом 14 разъединителя через серьгу 32 и рычаг вала 33. Со стороны размыкаемого контакта 4 ползун 27 связан такой же механической связью с приводным валом 14, но через серьги 34 и 35, а также через двуплечий рычаг 36, свободно сидящий на своей оси 37. Упоры 38 и 39 служат для ограничения перемещения ползунов 27, 28 в соответствующую сторону. On the basis of the disconnector 1, support insulators 2 are mounted on which the current-carrying disconnector system is mounted, comprising a movable contact-knife of the disconnector 3, an unlockable fixed contact 4 and an axial fixed contact 5 with their contact leads, 6 and 7, respectively, on each of which there are working surfaces contacting, respectively, 8 and 9, performing the role of fixed openable contacts of the grounding knives. The movable contact-knife of the disconnector 3 rests on the axis 10 of its rotation from the switched off position, mounted in the contact holder 11 of the contact parts of the knife of the disconnector (Fig. 2) and has a drive axis 12 connected via an isolation rod 13 to the levers of the drive shaft 14 of the disconnector. The contact parts of the grounding blades 15 are L-shaped along the length and are freely suspended on the outer sides of the loop-shaped contact carriers 16, rigidly fixed to the shafts 17 and 18 of the grounding knives of the disconnector. These contact details of the grounding knives 15 have the possibility of free translational movement on the guide axes 19 and tightening the contact springs 20 with pins 21 until they fit to the outer sides of each contact holder 16 in the disconnected position of the contact parts of the grounding knives 15. On the flat working contact surfaces identical symmetrically located contact parts of the grounding knives 15 with fixed disconnectable contacts in their central zones made local convexity 22 hemisphere riche form. Flexible lower links 23 are attached to the lower bent parts of the contact parts of the grounding blades 15 (Figs. 3-4), which are connected with their other ends directly to the grounded base 1 of the disconnector. Block shafts 24 are rigidly fixed on the shafts of the grounding knives 17 and 18 of the disconnector, and rod-shaped blocking adjustable adjustable sliders 27 and 28 (slider) are installed in the flared openings 25 of the plate-shaped jumpers 26 of the base 1 of the disconnector, with the possibility of translational movement inside the channel-shaped supports 29 of the base 1 of the disconnector. These sliders in the disconnected position of the contact parts of the grounding knives 15 are adjacent to the flat surfaces 30 adjacent to the segments 31 of the locking clips 24. On the side of the axial fixed contact 5 of the disconnector, the slider 28 is mechanically connected to the drive shaft 14 of the disconnector via an earring 32 and a shaft lever 33. On the part of the open contact 4, the slider 27 is connected by the same mechanical connection with the drive shaft 14, but through the earrings 34 and 35, as well as through the two-arm lever 36, freely sitting on its axis 37. The stops 38 and 39 serve to limit movement sliders 27, 28 in the corresponding direction.

При отключении разъединителя приводной вал 14, поворачиваясь под воздействием своего привода (не показан), передает через изоляционные тяги 13 и приводную ось 12 вращение подвижному контакт-ножу разъединителя 3 и поворачивает его на отключение до образования необходимого разрядного промежутка между размыкаемым неподвижным контактом 4 и подвижным контакт-ножом 3. Одновременно при повороте приводного вала 14 ползуны 27 и 28 через механические связи перемещаются во внутреннюю сторону к приводному валу 14 до выхода их от соприкосновения с плоскими поверхностями 30 сегментов 31 блокирующих обойм 24. С этого момента появляется возможность включения ножей заземления 15 с помощью их валов 17 и 18. С самого начала движения контакт-деталей ножей заземления 15 с одной или с двух сторон разъединителя на включение сразу же наступает блокирование возможности ошибочного включения ножа разъединителя и это блокирование строго сохраняется во всех промежуточных положениях контакт-деталей ножей заземления до тех пор пока контакт-детали ножей заземления не вернутся в окончательно отключенное положение. Это блокирование достигается упором торцов ползунов 27 и 28 в поверхности сегментов 31 блокирующих обойм 24. Только после возвращения ножей заземления в полностью отключенное положение появляется возможность включения подвижного контакт-ножа разъединителя 3 во включенное положение. When the disconnector is disconnected, the drive shaft 14, turning under the influence of its drive (not shown), transmits the rotation to the movable contact knife of the disconnector 3 through the isolation rods 13 and the drive axis 12 and turns it off to form the necessary discharge gap between the open fixed contact 4 and the movable contact knife 3. At the same time, when the drive shaft 14 is rotated, the sliders 27 and 28, through mechanical connections, move inward to the drive shaft 14 until they come out of contact with the flat the surfaces of the 30 segments 31 of the locking clips 24. From this moment it becomes possible to turn on the grounding blades 15 using their shafts 17 and 18. From the very beginning of the movement of the contact parts of the grounding blades 15 from one or both sides of the disconnector, the possibility of erroneous blocking immediately occurs switching on of the knife of the disconnector and this blocking is strictly preserved in all intermediate positions of the contact parts of the grounding knives until the contact details of the grounding knives return to the finally disconnected position Ie. This blocking is achieved by focusing the ends of the sliders 27 and 28 on the surface of the segments 31 of the locking clips 24. Only after the return of the grounding knives to the fully disconnected position does it become possible to turn the movable contact knife of the disconnector 3 into the on position.

Таким образом, поставленная ранее техническая задача решена. Достигнуто более эффективное использование проводниковых и вспомогательных материалов, снижены габариты и повышена надежность аппарата в эксплуатации. Thus, the previously set technical problem is solved. A more efficient use of conductor and auxiliary materials has been achieved, the dimensions have been reduced and the reliability of the device in operation has been increased.

Литература
1. Проспект В/О Машиноэкспорт СССР Москва "Разъединители внутренней установки" РВ РВ(3) Внешторгиздат ЛО-3361.Literature
1. Prospect V / O Mashinoeksport USSR Moscow "Disconnectors of the internal installation" RV RV (3) Vneshtorgizdat LO-3361.

Claims

1. A disconnector with grounding knives and a mechanical interlock, consisting of at least one pole, containing a grounded base with support insulators, a current-carrying chopping type system with contact leads, which contains a movable contact knife, openable and axial fixed contacts with contact working surfaces, playing the role of fixed disconnectable contacts of grounding knives equipped with contact springs and mechanical blocking of the drive shaft of the movable contact knife with the knife shafts a point, characterized in that the shafts of the grounding knives contain rigidly connected loop-shaped contact holders of each grounding knife, which contains two contact parts having a L-shaped cross-sectional shape, and the bent parts of the contact parts are located on the side of the grounding knife shaft, contact - the parts are freely installed with the help of guide axes on the outer sides of the loop-shaped contact holders and pressed to them in the disconnected position of the grounding knife with the help of contact springs, to the lower bent parts Flexible contact holders are connected at one end with flexible connections having contact connections with a grounded base at the other end, and on each shaft of the earthing knives, a locking clip of mechanical locking is rigidly made, made in the form of a segment located on the axis of the shaft of the earthing knives and extending from the edge of the segment into it the circumference of a flat surface to which a rod-shaped blocking adjustable slider of mechanical blocking having m mechanically bond with the drive shaft of the knife contact.

2. The disconnector according to claim 1, characterized in that the mechanical connection of the blocking adjustable slide with the drive shaft of the contact knife contains a two-arm lever, freely mounted on its axis with its connecting earrings transmitting movement.

3. The disconnector according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that in the central zones of the flat working surfaces of the contacting grounding knives made local convex hemispherical shape.

4. The disconnector according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the contact springs of the grounding knives are made spiral.

5. The disconnector according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the contact springs of the grounding knives are made of leaf-spring.