RU2492562C1

RU2492562C1 - Pull-out element of switchgear and control gear box

Info

Publication number: RU2492562C1
Application number: RU2012111335/07A
Authority: RU
Inventors: Николай Федорович Шабалин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нобель Трейд" ("ООО "Нобель Трейд")
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-09-10

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: mechanism for moving a power switch bogie consists of a transverse horizontal shaft mounted in sockets of a box on the level of the centre of the entire group of plug-in contacts of the switch, a turning shaft and two pairs of pivotally connected levers, lying on both sides of the switch and connected by one end to the shaft and by the other to the bogie.

EFFECT: high reliability, low weight and cost.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для реализации в комплектных распределительных устройствах (КРУ) в сетях среднего и высокого напряжения 6-35 кВ переменного и постоянного тока. Повсеместно в России и за рубежом такие КРУ выполняются в виде набора шкафов, каждый из которых представляет собой корпус, внутри которого установлено то или иное электротехническое оборудование (высоковольтные ячейки с выключателями, шкафы управления, защиты и автоматики, шкафы собственных нужд, компенсирующие устройства и т.п.). В соответствии с требованиями заказчика из этих модулей на месте составляется требуемая конфигурация распределительного устройства. Предлагаемое изобретение относится к шкафам, в которых установлены силовые выключатели.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended for implementation in complete switchgears (switchgear) in medium and high voltage networks of 6-35 kV AC and DC. Everywhere in Russia and abroad, such switchgears are made in the form of a set of cabinets, each of which is a enclosure inside which a particular electrical equipment is installed (high-voltage cells with switches, control cabinets, protection and automation cabinets, auxiliary cabinets, compensating devices, etc. .P.). In accordance with customer requirements, the required switchgear configuration is compiled from these modules on site. The present invention relates to cabinets in which circuit breakers are installed.

Известны подобные шкафы, выпускаемые многими электротехническими фирмами. В этих шкафах для удобства и безопасности эксплуатации применены выкатные элементы. Выкатной элемент представляет собой силовой выключатель, установленный на подвижной тележке, и механизма передвижения тележки. С помощью этого механизма выкатной элемент устанавливается либо в глубине шкафа, присоединяя выключатель к силовым шинам («рабочее положение»), либо для целей контроля или ремонта выключателя выкатывается вперед, отсоединяя его от силовых шин и при этом не подвергая опасности обслуживающий персонал («тестовое положение»).Known for such cabinets manufactured by many electrical companies. In these cabinets, withdrawable elements are used for convenience and safety of operation. The withdrawable element is a power switch mounted on a movable trolley and a trolley movement mechanism. Using this mechanism, the withdrawable element is installed either in the back of the cabinet, connecting the circuit breaker to the power busbars (“working position”), or for the purpose of monitoring or repairing the circuit breaker, it is rolled forward, disconnecting it from the power busbars and without endangering the maintenance personnel (“test position").

В качестве аналогов предлагаемого изобретения можно привести шкафы выкатной конструкции производства фирм Schneider Electric [1, с.10], ООО «АБС Электротехника» [2, сс.53, 55], Siemens AG Sion [3, сс.34, 35], электротехнического завода «Круэлта» [4, сс.6, 20].As analogues of the present invention, roll-out cabinets manufactured by Schneider Electric [1, p.10], ABS Electrical Engineering LLC [2, pp. 53, 55], Siemens AG Sion [3, pp. 34, 35], Electrotechnical factory "Cruelta" [4, pp. 6, 20].

Как следует из указанных источников, тележка, на которой установлен выключатель, выдвигается у аналогов с помощью ходового винта, вращаемого в случае необходимости съемной ручкой. Особенно хорошо это видно в проспекте завода «Круэлта» [4, с.20, рис.25 и 26]. Такая система привода тележки имеет существенные недостатки. Первый из них заключается в том, что усилие, возникающее при вдвигании или выдвигании втычных контактов выключателя, не совпадает по направлению с усилием ходового винта, т.е. возникает момент опрокидывания в вертикальной плоскости, стремящийся заклинить ходовой винт. Возникает момент и в горизонтальной плоскости, поскольку втычные контакты, расположенные по горизонтали, могут не одновременно касаться шин. Для устранения возможности заклинивания приходится усиливать направляющие элементы и весь конструктив шкафа. Второй недостаток состоит в том, что при вдвигании тележки оператор, вращая рукоятку, не чувствует момента окончания процесса вкатывания. Он может либо недовести тележку до нужной позиции, что ведет к росту переходного сопротивления в контактах, либо своим чрезмерным усилием может поломать контакты. Характерно, что в инструкции по эксплуатации завода Siemens AG Sion указано «вращайте рукоятку до ощутимого упора» [3, с.35]. Очевидно, что ощущения оператора зависят от его опыта и самочувствия, что в некоторых случаях может привести к поломкам.As follows from the indicated sources, the trolley on which the switch is mounted is pushed out at the analogs with the help of a lead screw rotated, if necessary, by a removable handle. This is especially clearly seen in the prospectus of the Cruelta plant [4, p.20, fig. 25 and 26]. Such a trolley drive system has significant disadvantages. The first of them consists in the fact that the force arising when the plug-in contacts of the circuit breaker is pushed in or out does not coincide in direction with the force of the spindle, i.e. there is a moment of tipping over in a vertical plane, tending to jam the lead screw. There is a moment in the horizontal plane, as plug-in contacts located horizontally may not simultaneously touch the tires. To eliminate the possibility of jamming, it is necessary to strengthen the guide elements and the entire cabinet structure. The second drawback is that when the trolley is pulled in, the operator, while turning the handle, does not feel the end of the rolling process. It can either bring the cart to the desired position, which leads to an increase in the transition resistance in the contacts, or with its excessive force can break the contacts. It is typical that in the operating instructions of the Siemens AG Sion plant it is stated “rotate the handle to a noticeable stop” [3, p. 35]. Obviously, the operator’s sensations depend on his experience and well-being, which in some cases can lead to breakdowns.

Для устранения всех этих недостатков предлагается принципиально иная конструкция выкатного элемента. Она представлена на фиг.1 и 2.To eliminate all these disadvantages, a fundamentally different design of the withdrawable element is proposed. It is presented in figures 1 and 2.

Фиг.1. Выкатной элемент в тестовом положении.Figure 1. Withdrawable element in test position.

Фиг.2. Выкатной элемент в рабочем положении.Figure 2. Withdrawable element in working position.

На этих фигурах цифрами обозначены:In these figures, the numbers denote:

1. Тележка с колесами.1. Trolley with wheels.

2. Силовой выключатель.2. Power switch.

3. Втычные контакты.3. Plug-in contacts.

4. Ось соединения рычагов.4. The axis of the connection levers.

5. Поворотный вал.5. The rotary shaft.

6. Первый рычаг правой пары рычагов.6. The first lever of the right pair of levers.

7. Левая пара рычагов.7. The left pair of levers.

8. Второй рычаг правой пары рычагов.8. The second lever of the right pair of levers.

9. Съемная рукоятка.9. Removable handle.

10. Фрагмент неподвижного корпуса шкафа.10. Fragment of a fixed cabinet body.

Предлагаемый выкатной элемент состоит, как и аналоги, из силового выключателя 2, установленного на подвижной тележке 1, и механизма передвижения тележки. Механизм передвижения тележки состоит из поперечного горизонтального поворотного вала 5, установленного в гнездах корпуса шкафа 10 на уровне центра всей группы втычных контактов 3, съемной поворотной рукоятки 9 указанного вала и двух пар шарнирно соединенных между собой рычагов, расположенных по обе стороны выключателя. Первая пара состоит из рычагов 6 и 8. Вторая пара рычагов 7 на фигурах заслонена корпусом выключателя, поэтому в связи с тем, что обе пары рычагов имеют идентичную конструкцию, рычаги пары 7 также будут иметь обозначение 6 и 8. Между собой рычаги одной пары шарнирно соединены с помощью оси 4, при этом первый рычаг 6 своим свободным концом жестко соединен с валом 5, а второй рычаг 8 своим свободным концом шарнирно соединен с тележкой 1.The proposed withdrawable element consists, like analogues, of a power switch 2 mounted on a movable trolley 1, and a mechanism for moving the trolley. The movement mechanism of the trolley consists of a transverse horizontal rotary shaft 5 installed in the sockets of the cabinet 10 at the center of the entire group of plug-in contacts 3, a removable rotary handle 9 of the specified shaft, and two pairs of pivotally connected levers located on both sides of the switch. The first pair consists of levers 6 and 8. The second pair of levers 7 in the figures is obscured by the switch housing, therefore, due to the fact that both pairs of levers are of the same design, the levers of pair 7 will also be designated 6 and 8. The levers of one pair are articulated between themselves. connected using the axis 4, while the first lever 6 with its free end is rigidly connected to the shaft 5, and the second lever 8 with its free end is pivotally connected to the trolley 1.

В тестовом положении, когда выкатной элемент выдвинут вперед к оператору (влево на фиг.1), съемная рукоятка 9 опущена до упора. При этом рычаги 6 повернуты до вертикального положения. Шарнирно связанные с ними рычаги 8 подтянуты вплотную к рычагам 6. Поскольку концы рычагов 8 соединены с тележкой 1, последняя вместе с установленным на ней выключателем 2 выдвинута на расстояние достаточное для контроля и ремонта выключателя, а при необходимости - и для его демонтажа. При этом втычные контакты выключателя 3 отсоединены от стационарных высоковольтных шин (не показаны).In the test position, when the withdrawable element is pushed forward to the operator (left in FIG. 1), the removable handle 9 is lowered to the stop. In this case, the levers 6 are rotated to a vertical position. The pivotally connected levers 8 are tightened closely to the levers 6. Since the ends of the levers 8 are connected to the trolley 1, the latter together with the switch 2 installed on it is extended to a distance sufficient to control and repair the switch, and if necessary, to dismantle it. In this case, the plug-in contacts of the switch 3 are disconnected from the stationary high-voltage buses (not shown).

При необходимости установить выкатной элемент в рабочее положение, т.е. вдвинуть его в шкаф (вправо на фиг.2) рукоятка 9, связанная с поворотным валом 5, поворачивается по часовой стрелке, рычаги 6 и 8 занимают горизонтальное положение, вследствие чего связанная с рычагами 8 тележка 1 с установленным на ней выключателем 2 перемещается внутрь шкафа. При этом втычные контакты 3 соединяются с высоковольтными шинами шкафа.If necessary, install the withdrawable element in the working position, i.e. push it into the cabinet (to the right in FIG. 2) the handle 9, connected with the rotary shaft 5, rotates clockwise, the levers 6 and 8 occupy a horizontal position, as a result of which the trolley 1 connected to the levers 8 with the switch 2 installed on it moves inside the cabinet . In this case, the plug-in contacts 3 are connected to the high-voltage busbars of the cabinet.

Очевидно, что предлагаемая конструкция свободна от вышеперечисленных недостатков аналогов. Поскольку высота установки вала 5 равна средней высоте втычных контактов 3, при вдвигании или выдвигании выкатного элемента не возникает опрокидывающего момента в вертикальной плоскости. Появление опрокидывающего момента в горизонтальной плоскости исключается симметричным расположением двух пар рычагов по обе стороны выключателя. Очевидно, что расстояние перемещения тележки примерно равно суммарной длине рычагов 6 и 8 и никак не зависит ни от опыта оператора, ни от его состояния. Кроме того, использование простой рычажной системы вместо высокоточной винтовой ходовой пары позволяет снизить стоимость шкафа.It is obvious that the proposed design is free from the above disadvantages of analogues. Since the mounting height of the shaft 5 is equal to the average height of the plug-in contacts 3, when pushing in or pulling out the withdrawable element, there is no tipping moment in the vertical plane. The occurrence of a tipping moment in the horizontal plane is excluded by the symmetrical arrangement of two pairs of levers on both sides of the switch. Obviously, the distance the trolley moves is approximately equal to the total length of the levers 6 and 8 and in no way depends on the experience of the operator or on his condition. In addition, the use of a simple lever system instead of a high-precision screw running pair can reduce the cost of the cabinet.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность оборудования КРУ, облегчить конструкцию и снизить стоимость. Кроме того, данное изобретение может быть применено не только в КРУ, но и в камерах сборных одностороннего обслуживания (КСО) с вы-катными элементами.Thus, the application of the invention allows to increase the reliability of switchgear equipment, ease the design and reduce the cost. In addition, this invention can be applied not only in switchgear, but also in chambers of prefabricated one-way service (CSR) with withdrawable elements.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.INFORMATION SOURCES.

1. Schneider Electric. Вакуумные выключатели серии Evolis на 6-20 кВ. www.schneider-electric.ru1. Schneider Electric. 6-20 kV Evolis Vacuum Circuit Breakers. www.schneider-electric.ru

2. ООО «АБС Электротехника». Комплектные распределительные устройства серии С-410. www.abs-electro.ru2. LLC "ABS Electrical Engineering". Complete switchgears of the S-410 series. www.abs-electro.ru

3. Siemens AG Sion. Вакуумный силовой выключатель ЗАЕ. Руководство по эксплуатации. 2008-11-03. www.siemens.com/medium-voltage-switchgear3. Siemens AG Sion. ZAE vacuum circuit breaker. Manual. 2008-11-03. www.siemens.com/medium-voltage-switchgear

4. Российская группа компаний «Таврида электрик». Электротехнический завод «Круэлта». Комплектные распределительные устройства напряжением 6(10) кВ «Классика» серии D-12. Руководство по эксплуатации КЛВЕ 674512.002 РЭ. www.tavrida.ru4. The Russian group of companies "Tavrida Electric." Electrotechnical factory "Cruelta". Complete switchgear voltage 6 (10) kV "Classic" series D-12. Operation manual KLVE 674512.002 RE. www.tavrida.ru

Claims

The drawout element of the cabinet of a complete switchgear in a medium and high voltage network of 6-35 kV AC and DC, consisting of a switch mounted on a movable trolley, and a trolley movement mechanism, characterized in that the trolley movement mechanism consists of a transverse horizontal shaft installed in the cabinet sockets at the center level of the entire group of plug-in contacts of the switch, the rotary handle of the shaft and two pairs of levers pivotally connected to each other, located on both Torons switch and attached at one end to the shaft, and the other - to the trolley.