RU2419910C1

RU2419910C1 - Column high-voltage circuit breaker

Info

Publication number: RU2419910C1
Application number: RU2010108985/07A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Чернов (RU); Юрий Иванович Чернов
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-05-27

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: invention includes development of column sulphur-hexafluoride circuit breaker with opening springs arranged at high potential level, but available for control of the state or for replacement without the need for depressurisation of gas system of the device. In column high-voltage circuit breaker each pole of which includes the drive; at least one pair of arc-control devices electrically insulated from earth by means of hollow column; at least one opening spring arranged at high potential level and transfer mechanism connecting the output element of the drive to contacts of arc control devices and to opening spring, the latter is arranged on the outer side in an individual easily removable tight casing which is not interconnected with working cavities of pole, which are filled with hexafluorated sulphur. ^ EFFECT: simplifying the adjustment and alignment of the device, control of the state of spring at maintenance of circuit breaker, and if required the replacement of spring - reducing the duration and cost of this operation. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтному аппаратостроению и, в частности, к колонковым элегазовым высоковольтным выключателям.The invention relates to electrical engineering, namely to high-voltage apparatus engineering and, in particular, to core gas-insulated high-voltage switches.

Известны колонковые элегазовые выключатели, каждый из полюсов которых содержит привод, по меньшей мере одну пару дугогасительных устройств, установленных на одной полой изоляционной опорной колонне, по меньшей мере одну отключающую пружину и передаточный механизм, передающий движение от привода контактам дугогасительных устройств и отключающей пружине.SF6 gas circuit breakers are known, each of the poles of which contains a drive, at least one pair of arcing devices mounted on one hollow insulating support column, at least one breaking spring and a transmission mechanism transmitting movement from the drive to the contacts of the arcing devices and the breaking spring.

Так устроены, например, элегазовые выключатели типа HPLB фирмы ABB или типа ЗАР2 фирмы SIEMENS (см. ЕР 0788126, H01H 33/40; H01H 33/42, опубл. 1997-08-06; DE 19913059, H01H 33/42; H01H 33/44, опубл. 2000-10-05). При этом отключающая пружина полюсов всех этих выключателей находится на потенциале Земли.So arranged, for example, are gas-insulated circuit breakers of type HPLB from ABB or type ZAP2 from SIEMENS (see EP 0788126, H01H 33/40; H01H 33/42, publ. 1997-08-06; DE 19913059, H01H 33/42; H01H 33 / 44, publ. 2000-10-05). At the same time, the breaking spring of the poles of all these switches is at the potential of the Earth.

Известны также колонковые выключатели, полюсы которых содержат те же функциональные элементы, но с размещением отключающих пружин на уровне высокого потенциала, например выключатели типа GL(X)D французской фирмы AREVA (см. ЕР 0788126, H01H 33/40, H01H 33/42, опубл. 1997-08-06; 43005_Products-L3-GL_314X_GL_318X-71381-V4-RU_loRes.pdf, стр.8, адрес http://www.arevatd.ru/production/hv/hv_catalogue/switches/kolonkovye/).Core switches are also known, the poles of which contain the same functional elements, but with the location of the breaking springs at a high potential, for example, switches type GL (X) D of the French company AREVA (see EP 0788126, H01H 33/40, H01H 33/42, published 1997-08-06; 43005_Products-L3-GL_314X_GL_318X-71381-V4-RU_loRes.pdf, p. 8, address http://www.arevatd.ru/production/hv/hv_catalogue/switches/kolonkovye/).

Размещение отключающей пружины на уровне высокого потенциала позволяет уменьшить требуемую энергоемкость пружины, в ряде случаев (см., например, а.с. №983794, H01H 33/42, опубл. 23.12.1982) выполнить размещенное в колонне изоляционное звено передаточного механизма, связывающее привод с контактами дугогасительных устройств, в виде тяги, испытывающей в процессе работы аппарата только растягивающие усилия, что уменьшает подвижные массы полюса (а следовательно, и мощность привода), упрощает конструкцию, повышает надежность и долговечность работы аппарата.Placing the disconnecting spring at a high potential level allows to reduce the required energy consumption of the spring, in some cases (see, for example, AS No. 983794, H01H 33/42, publ. 23.12.1982) to carry out the isolation link of the transmission mechanism located in the column, connecting a drive with contacts of arcing devices, in the form of traction, which experiences only tensile forces during the operation of the apparatus, which reduces the moving masses of the pole (and therefore the drive power), simplifies the design, increases the reliability and durability of the apparatus a.

Недостатком конструкций выключателей с отключающей пружиной, размещенной на уровне высокого потенциала (внутри опорной колонны или в изоляторе дугогасительного устройства) является невозможность регулирования ее предварительной деформации при необходимости корректировки скоростных характеристик отключения полюса, контроля ее состояния в процессе эксплуатации и, тем более - замены без разгерметизации аппарата.The disadvantage of the design of switches with a breaking spring placed at a high potential level (inside the support column or in the isolator of the arcing device) is the inability to control its preliminary deformation if it is necessary to adjust the speed characteristics of the pole disconnection, control its state during operation, and even more so replace it without depressurization apparatus.

Для замены пружины необходимо произвести отсос элегаза из полюса, частичную разборку его узлов с очисткой деталей от продуктов разложения элегаза, вакуумирование аппарата после установки новой пружины, заполнение свежим элегазом.To replace the spring, it is necessary to suction the SF6 gas from the pole, partially disassemble its components with cleaning parts of the SF6 decomposition products, evacuate the apparatus after installing a new spring, and fill it with fresh SF6 gas.

В основу изобретения положена задача создания колонкового элегазового выключателя с отключающими пружинами, размещенными на уровне высокого потенциала, но доступными для контроля состояния или для замены без необходимости разгерметизации газовой системы аппарата.The basis of the invention is the creation of a core gas-insulated circuit breaker with breaking springs placed at a high potential level, but available for status monitoring or for replacement without the need for depressurization of the apparatus gas system.

Реализация этой идеи позволит упростить регулировку и настройку аппарата, легко контролировать состояние пружины при его техническом обслуживании, а при необходимости замены пружины - сократить продолжительность и стоимость этой операции.The implementation of this idea will simplify the adjustment and adjustment of the device, it is easy to control the state of the spring during its maintenance, and if necessary, replace the spring - reduce the duration and cost of this operation.

Решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что в колонковом высоковольтном выключателе, каждый полюс которого содержит привод, по меньшей мере одну пару электрически изолированных от земли посредством полой колонны дугогасительных устройств, по меньшей мере одну размещенную на уровне высокого потенциала отключающую пружину и передаточный механизм, связывающий выходной элемент привода с контактами дугогасительных устройств и с отключающей пружиной, отключающая пружина размещена снаружи в отдельном, легко демонтируемом, герметичном и не сообщающимся с заполненными элегазом рабочими полостями полюса кожухе.The solution of this technical problem is provided by the fact that in the core high-voltage switch, each pole of which contains a drive, at least one pair of arc extinguishing devices electrically isolated from the ground by means of a hollow column, at least one disconnecting spring and a transmission mechanism located at a high potential level drive output element with contacts of arcing devices and with a breaking spring, the breaking spring is located outside in a separate, easy to dismantle sealed, airtight and not communicating with the SF6-filled working cavities of the pole casing.

Размещение отключающей пружины полюса в отдельном, легко демонтируемом и не сообщающимся с его заполненными элегазом полостями кожухе позволяет проводить регулировку передаточного механизма полюса без пружины, т.е. без нагрузки, что значительно упрощает сборку, а в ходе эксплуатации выключателя позволяет контролировать состояние пружины (а при необходимости, и заменить ее) без разгерметизации аппарата.The placement of the pole breaking spring in a separate casing that is easily removable and does not communicate with its SF6-filled cavities allows adjustment of the pole gear mechanism without a spring, i.e. no load, which greatly simplifies assembly, and during operation of the circuit breaker allows you to control the state of the spring (and, if necessary, replace it) without depressurizing the device.

Изобретение поясняется фиг.1, на которой представлен пример конструктивного выполнения выключателя согласно заявляемому изобретению, и фиг.2, на которой показан блок его отключающих пружин с характеристикой сил, отключающих полюс.The invention is illustrated by figure 1, which shows an example of the structural design of the switch according to the claimed invention, and figure 2, which shows the block of its breaking springs with the characteristic forces breaking the pole.

Выходной элемент привода 1 шарнирно, посредством тяги 2, связан с наружным плечом двуплечего рычага 3 (поворотного механизма передачи), внутреннее плечо которого посредством размещенной в колонне 4 изоляционной тяги 5 также шарнирно связано со штоком 6. Шток 6 посредством установленной на нем с возможностью регулировочого перемещения тарелки 7 связан с основной отключающей пружиной 8, а посредством серег 9, двуплечих рычагов 10 и серег 11 (раздаточного механизма передачи) - с подвижными контактами 12 двух дугогасительных устройств 13, установленных на корпусе 14 раздаточного механизма. Основная отключающая пружина 8 выполнена в виде пружины сжатия. Внутри нее размещена стартовая отключающая пружина 15. Обе пружины установлены на корпусе 14 и герметично закрыты кожухом 16.The output element of the actuator 1 is pivotally connected by a rod 2 to the outer shoulder of the two shoulders lever 3 (rotary transmission mechanism), the inner shoulder of which is also pivotally connected to the rod 6 through the insulating rod 5 located in the column 4. The rod 6 can be adjusted the movement of the plate 7 is connected with the main breaking spring 8, and by means of the earrings 9, two-arm levers 10 and the earrings 11 (transfer gear) - with the moving contacts 12 of the two arcing devices 13, installed x on the housing 14 of the dispensing mechanism. The main breaking spring 8 is made in the form of a compression spring. Inside it is placed the starting disconnecting spring 15. Both springs are mounted on the housing 14 and hermetically closed by the casing 16.

Работает полюс выключателя следующим образом.The pole of the switch operates as follows.

Включение осуществляется при тянущем воздействии привода 1 на передаточный механизм. Через тягу 2, рычаг 3, тягу 5 и шток 6 движение передается отключающим пружинам и (через звенья 9-11) - подвижным контактам 12 дугогасительнах устройств 13 полюса. В процессе включения вначале сжимается основная отключающая пружина 8, а при подходе подвижных контактов дугогасительных устройств к неподвижным на расстояние, близкое к расчетному, при котором должна погаснуть электрическая дуга, вступает в работу стартовая пружина 15.The inclusion is carried out with the pulling action of the drive 1 on the transmission mechanism. Through the rod 2, the lever 3, the rod 5 and the rod 6, the movement is transmitted to the breaking springs and (via links 9-11) to the movable contacts 12 of the arrester devices 13 of the pole. In the process of switching on, the main breaking spring 8 is first compressed, and when the movable contacts of the arcing devices approach the fixed ones at a distance close to the calculated one at which the electric arc should go out, the starting spring 15 comes into operation.

Отключение полюса происходит при «снятии с защелки» привода 1. При этом подвижные концы отключающих пружин 8 и 15, освобожденных от сжимающего их усилия со стороны привода, устремляются вверх, увлекая за собой шток 6. Движение штока 6 передается контактам 12 дугогасительных устройств через звенья 9-11. Тяга 5 при этом испытывает только небольшие (растягивающие ее) инерционные нагрузки.The pole is disconnected when the actuator 1 is “released from the latch”. In this case, the movable ends of the disconnecting springs 8 and 15, released from the forces compressing them on the drive side, rush up, dragging the stem 6. The movement of the rod 6 is transmitted to the contacts 12 of the arcing devices via links 9-11. The thrust 5 in this case experiences only small (tensile) inertial loads.

Суммарное усилие стартовой и основной отключающих пружин обеспечивает такое ускорение подвижных контактов дугогасительных устройств, при котором достигается оптимальная средняя скорость расхождения контактов на участке гашения дуги. Далее до полностью отключенного положения контактов дугогасительных устройств работает только пружина 8.The total force of the starting and main disconnecting springs provides such an acceleration of the movable contacts of the arcing devices at which an optimal average speed of contact divergence in the arc extinction section is achieved. Further, until the fully disconnected position of the contacts of the arcing devices, only the spring 8 works.

При выполнении операций включения и отключения шток 6 с большой скоростью перемещается относительно своих уплотнений, что со временем может привести к их износу и перетеканию элегаза из рабочих полостей аппарата под кожух 16. Но перетекание прекратится при выравнивании давлений в них. Поскольку объем газа в кожухе 16 весьма небольшой, плотность элегаза в рабочих полостях полюса изменится незначительно.When performing operations on and off, the rod 6 moves with great speed relative to its seals, which over time can lead to their wear and flow of gas from the working cavities of the apparatus under the casing 16. But the flow will stop when the pressure equalizes therein. Since the volume of gas in the casing 16 is very small, the density of the gas in the working cavities of the pole will change slightly.

Claims

High-voltage column switch, each pole of which contains: drive; at least one pair of electrically isolated from the earth by means of a hollow column of arcing devices; at least one disconnecting spring located at a high potential level and a transmission mechanism connecting the drive output element to the contacts of the arcing devices and with the breaking spring, characterized in that the breaking spring is located outside in a separate easily dismountable, sealed and not communicating with SF6-filled working cavities pole casing.