RU183736U1

RU183736U1 - Line disconnector for breaking the high voltage line

Info

Publication number: RU183736U1
Application number: RU2018123442U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Хорохорин
Original assignee: Владимир Николаевич Хорохорин
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2018-10-02

Abstract

Полезная модель относится к электротехническим устройствам. Линейный разъединитель для разрыва высоковольтной линии содержит изолятор продолговатой формы, на каждом конце которого закреплен шинный зажим для подключения соответствующего провода высоковольтной линии, выполненный с кронштейном с контактной площадкой, а также закрепленную с возможностью поворота на одном кронштейне пластину, на другом конце которой смонтирован поворотно-двуплечий рычаг, несущий на одном конце проушину под оперативную изолирующую штангу, а на другом конце загнутый выступ для упирания в ответный выступ на другом кронштейне, при этом пластина подпружинена в сторону ее поворота в направлении от противоположно лежащего кронштейна при выходе загнутого выступа из контакта с ответным выступом. К каждой контактной площадке прикреплен отдельный контакт в виде Г-образного элемента, вертикально направленные полки которых введены в контакт в пластиной, и на одной из этих полок закреплен ответный выступ для контакта с загнутым выступом двуплечего рычага, поворотно закрепленного на пластине и подпружиненного в сторону ответного выступа, а пружина поворота пластины выполнена в виде прутка, одним концом закрепленного на этой пластине, а другой ее конец выведен за габариты пластины и введен в контакт с плоской удлиненной вниз стенкой другого кронштейна. 2 ил.The utility model relates to electrical devices. The line disconnector for breaking the high-voltage line contains an elongated insulator, at each end of which is fixed a bus clamp for connecting the corresponding wire of the high-voltage line, made with an arm with a contact pad, and also a plate fixed on it with a possibility of rotation, on the other end of which a rotary a two-armed lever, bearing at one end an eye under the operational insulating rod, and at the other end a bent protrusion for abutment in the reciprocal protrusion on the other ronshteyne, wherein the plate is spring-loaded in the direction of its rotation in the direction opposite from the bracket lying folded on exit from contact with the protrusion mating protrusion. A separate contact is attached to each contact pad in the form of a L-shaped element, the vertically directed shelves of which are brought into contact in the plate, and on one of these shelves there is a counter protrusion for contact with the bent protrusion of the two-arm lever, pivotally mounted on the plate and spring-loaded towards the reciprocal protrusion, and the spring of rotation of the plate is made in the form of a rod, one end fixed to this plate, and the other end brought out of the dimensions of the plate and brought into contact with a flat wall elongated down another bracket. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехническим устройствам, а именно к разъединителям высокого напряжения наружной установки, и предназначена для включения и отключения находящихся под напряжением участков электрической цепи линий высокого напряжения наружного размещения при отсутствии нагрузочного тока. В частности, полезная модель рассматривает конструкцию линейного разъединителя, служащего для создания видимого разрыва на ВЛЗ 6-20 кВ при проведении ремонтных работ и оперативных переключений.The utility model relates to electrical devices, namely, outdoor high voltage disconnectors, and is intended to enable and disable energized sections of the electrical circuit of outdoor high voltage lines in the absence of load current. In particular, the utility model considers the design of a linear disconnector, which serves to create a visible gap at the 6-20 kV overhead line during repair work and operational switching.

Известен выпускаемый финской компанией ENSTO линейный разъединитель для разрыва обесточенной высоковольтной линии, устанавливаемый в разрыв высоковольтной линии, содержащий изолятор продолговатой формы, на каждом конце которого закреплен шинный зажим для подключения соответствующего провода высоковольтной линии, выполненный с кронштейном с контактной площадкой, а так же закрепленная с возможностью поворота на одном кронштейне пластина, на другом конце которой смонтирован поворотно двуплечий рычаг, несущий на одном конце проушину под оперативную изолирующую штангу, а на другом конце загнутый выступ для упирания в ответный выступ на другом кронштейне, при этом пластина подпружинена в сторону ее поворота в направлении от противоположно лежащего кронштейна при выходе загнутого выступа из контакта с ответным выступом (Ст."SZ24 Разъединитель линейный", выложенная на официальном сайте "ENSTO" компании ENSTO в сети Интернет в режиме предложения к продаже по адресу: https://www.ensto.com/ru/products/overhead-line-networks/mediun-voltage-overghead-line-solutions/ensto-covered-conductors/disconnectors/SZ24, найдено в марте 2018 г., копия страницы сайта прилагается).A well-known Finnish company ENSTO linear disconnector for breaking a de-energized high-voltage line is installed in the breaking of a high-voltage line, containing an elongated insulator, at each end of which is fixed a bus terminal for connecting the corresponding wire of a high-voltage line, made with an arm with a contact pad, and also fixed with the possibility of turning on one bracket a plate, on the other end of which is mounted a rotary two-arm lever, bearing an eye under one end operational insulating rod, and at the other end a bent protrusion for abutment against the counter protrusion on the other bracket, the plate being spring-loaded in the direction of its rotation in the direction from the opposite lying bracket when the bent protrusion comes out of contact with the reciprocal protrusion (Art. "SZ24 Linear Disconnector" , posted on the official ENSTO website of ENSTO on the Internet in the offer for sale mode at: https://www.ensto.com/en/products/overhead-line-networks/mediun-voltage-overghead-line-solutions / ensto-covered-conductors / disconnectors / SZ24, found in March 2018, copy of the site page but attached).

Особенностью известного разъединителя является то, что пластина в исходном положении размещается в пружинных губках, являющихся электрическим контактом. При разрыве линии оператор тянет двуплечий рычаг и освобождает защелку, которая удерживала пластину в этих губках. Пластина под действием пружины начинает выходить из губок и в этот момент между пластиной и губками образуется воздушный зазор, в котором образуется дугообразное искрение или возгорание. По этой причине известный разъединитель не может использоваться для отключения находящихся под напряжением участков электрической цепи линий высокого напряжения при наличии нагрузочного тока, так как в этом случае происходит дугообразное возгорание. Кроме того, сам рычаг расположен на конце пластины и то же является проводником. При перемещении пластины вниз (режим разрыва линии) рычаг как проводящий элемент проходит траекторию, близко расположенную к контактным губкам, что приводит к появлению искрения. И поэтому выпускаемый финской компанией ENSTO линейный разъединитель предполагается использовать только для обесточенных линий и только для демонстрации видимости наличия разрыва линии.A feature of the known disconnector is that the plate in its initial position is placed in the spring jaws, which are an electrical contact. When the line is broken, the operator pulls the two-arm lever and releases the latch that held the plate in these jaws. The plate, under the action of a spring, begins to emerge from the jaws and at this moment an air gap forms between the plate and the jaws, in which an arched sparking or fire forms. For this reason, the known disconnector cannot be used to disconnect energized sections of the electrical circuit of high voltage lines in the presence of a load current, since in this case an arched ignition occurs. In addition, the lever itself is located at the end of the plate and the same is a conductor. When moving the plate down (line break mode), the lever as a conductive element passes a trajectory close to the contact jaws, which leads to the appearance of sparking. And therefore, the line disconnector manufactured by the Finnish company ENSTO is supposed to be used only for dead lines and only to demonstrate the appearance of a line break.

Однако, в реальной практике, не всегда имеется гарантия, что данный участок линии обесточен, нет накопления статического электричества, индуктивных емкостей и т.д. Поэтому оператор точно не знает в момент размыкания результат, который может быть получен. При оперативных переключениях линиям может быть под нагрузкой, поэтому данный линейный разъединитель для разрыва высоковольтной линии должен обладать свойством исключения появления искрообразования.However, in real practice, there is not always a guarantee that this section of the line is de-energized, there is no accumulation of static electricity, inductive capacitances, etc. Therefore, the operator does not know exactly at the moment of opening the result that can be obtained. During operational switching, the lines may be under load, therefore, this line disconnector for breaking the high-voltage line must have the property of eliminating the occurrence of sparking.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности и безопасности отключения цепи под нагрузкой за счет введения дугогасящего узла.This useful model is aimed at achieving a technical result, which consists in increasing the reliability and safety of disconnecting a circuit under load by introducing an arc suppression unit.

Указанный технический результат достигается тем, что в линейном разъединителе для разрыва высоковольтной линии, устанавливаемым в разрыв высоковольтной линии, содержащим изолятор продолговатой формы, на каждом конце которого закреплен шинный зажим для подключения соответствующего провода высоковольтной линии, выполненный с кронштейном с контактной площадкой, а так же закрепленную с возможностью поворота на одном кронштейне пластину, на другом конце которой смонтирован поворотно двуплечий рычаг, несущий на одном конце проушину под оперативную изолирующую штангу, а на другом конце загнутый выступ для упирания в ответный выступ на другом кронштейне, при этом пластина подпружинена в сторону ее поворота в направлении от противоположно лежащего кронштейна при выходе загнутого выступа из контакта с ответным выступом, к каждой контактной площадке прикреплен отдельный контакт в виде Г-образного элемента, вертикально направленные полки которых введены в контакт в пластиной и на одной из этих полок закреплен ответный выступ для контакта с загнутым выступом двуплечего рычага, поворотно закрепленного на пластине и подпружиненного в сторону ответного выступа, а пружина поворота пластины выполнена в виде прутка, одним концом закрепленного на этой пластине, а другой ее конец выведен за габариты пластины и введен в контакт с плоской удлиненной вниз стенкой другого кронштейна.The specified technical result is achieved by the fact that in the linear disconnector for breaking the high-voltage line, installed in the breaking of the high-voltage line, containing an elongated insulator, at each end of which is fixed a bus terminal for connecting the corresponding wire of the high-voltage line, made with an arm with a contact pad, as well as a plate fixed with the possibility of rotation on one bracket, on the other end of which a two-arm lever is mounted, which carries an eye at one end under a perative insulating rod, and at the other end a bent protrusion for abutment against a reciprocal protrusion on the other arm, the plate being spring-loaded in the direction of its rotation in the direction from the opposite arm when the bent protrusion comes out of contact with the mating protrusion, a separate contact is attached to each contact pad in the form of a L-shaped element, the vertically directed shelves of which are brought into contact in the plate and a reciprocal protrusion is fixed on one of these shelves for contact with the bent protrusion of the two-shouldered growl hectare rotatably mounted on the plate and spring-loaded towards the reciprocal protrusion, and the spring of rotation of the plate is made in the form of a rod, one end fixed to this plate, and the other end brought out beyond the dimensions of the plate and brought into contact with a flat elongated downward wall of the other bracket.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема линейного контактного узла одной фазы разъединителя;In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a linear contact node of one phase of a disconnector;

фиг. 2 - вид на ловитель.FIG. 2 - view of the catcher.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция разъединителя высокого напряжения наружной установки, предназначенного для включения и отключения находящихся под напряжением участков электрической цепи линий высокого напряжения при отсутствии нагрузочного тока. В частности речь идет о конструкции линейного разъединителя, служащего для создания видимого разрыва на ВЛЗ 6-20 кВ при проведении ремонтных работ и оперативных переключений в режиме обесточенной линии или линии, находящейся под нагрузкой.According to this utility model, the design of an outdoor high voltage disconnector is considered to be used to turn on and off energized sections of the electrical circuit of high voltage lines in the absence of a load current. In particular, we are talking about the design of a linear disconnector, which serves to create a visible gap on the VLZ 6-20 kV during repair work and operational switching in the mode of a dead line or a line under load.

Линейный разъединитель для разрыва высоковольтной линии (фиг. 1) устанавливается в разрыв высоковольтной линии. Этот разъединитель содержащий изолятор 1 продолговатой формы, на каждом конце которого закреплен шинный зажим 2 для подключения соответствующего провода высоковольтной линии. Эта часть разъединителя используется для включения в линию.A linear disconnector for breaking the high voltage line (Fig. 1) is installed in the breaking of the high voltage line. This disconnector contains an elongated insulator 1, at each end of which a bus clamp 2 is attached to connect the corresponding wire of the high voltage line. This part of the disconnector is used for connection to the line.

Каждый шинный зажим 2 выполнен с кронштейном 3 или 4 с контактной площадкой 5, к которой болтами прикрепляется отдельный контакт в виде Г-образного элемента 6. На кронштейне 4 закреплена с возможностью поворота на оси 7 пластина 8. введенная в контакт с элементом 6, закрепленным на этом кронштейне 4. Другой кронштейн 3 выполнен с плоской удлиненной вниз стенкой 9 в виде продолжения этого кронштейна 3.Each bus clamp 2 is made with a bracket 3 or 4 with a contact pad 5, to which a separate contact is bolted in the form of a L-shaped element 6. On the bracket 4 is fixed with a possibility of rotation on the axis 7 of the plate 8. is brought into contact with the element 6, fixed on this bracket 4. Another bracket 3 is made with a flat, elongated downward wall 9 in the form of a continuation of this bracket 3.

На другом конце пластины (по отношению к его оси 7 поворота) смонтирован поворотно двуплечий рычаг 10, несущий на одном конце проушину 11 под оперативную изолирующую штангу (не показана, является обязательным инструментом ремонтной бригады), а на другом конце рычага выполнен загнутый выступ 12 для упирания в ответный выступ 13 (типа защелки) на кронштейне 3 (в данном примере выступ 13 выполнен в виде загнутой пластинки, закрепленной на контактном элементе 6). Рычаг 10 подпружинен в сторону ответного выступа 13 отдельной пружиной 14 так, что этот рычаг без приложения усилия к проушине стремится повернуться сторону выступа 13. Внешняя форма загнутого выступа 12 выполнена закругленной. При подъеме пластины рычаг внешней стороной выступа 12 упирается в ответный выступ 13, и преодолевая усилие отдельной пружины 14, смещается, проходит выступ 13 и защелкивается на нем. Смещение рычага осуществлено за счет того, что в его теле выполнена дугообразная прорезь, в которой расположена его ось 15 вращения, которая закреплена на пластине.At the other end of the plate (with respect to its axis of rotation 7), a rotary two-arm lever 10 is mounted, bearing at one end of the eye 11 under the operational insulating rod (not shown, it is an indispensable tool of the repair team), and at the other end of the lever there is a bent protrusion 12 for abutment in the reciprocal protrusion 13 (such as a latch) on the bracket 3 (in this example, the protrusion 13 is made in the form of a bent plate mounted on the contact element 6). The lever 10 is spring-loaded towards the mating protrusion 13 by a separate spring 14 so that this lever tends to rotate the side of the protrusion 13 without the application of force to the eye. The external shape of the bent protrusion 12 is rounded. When lifting the plate, the lever with the outer side of the protrusion 12 abuts against the reciprocal protrusion 13, and overcoming the force of a separate spring 14, it is displaced, the protrusion 13 passes and latches onto it. The lever is offset due to the fact that in its body an arcuate slot is made in which its axis of rotation 15 is located, which is fixed to the plate.

Пластина 8 шарнир но связана с кронштейном 4. имея при этом контакт с токопроводящим элементом 6, а другим концом, на котором расположен рычаг 10, введена в контакт с токопроводящим элементом 6 кронштейна 3. При этом пластина 8 подпружинена в сторону ее поворота в направлении от противоположно лежащего кронштейна 3 при выходе загнутого выступа из контакта с ответным выступом. На теле пластины закреплена пружина в виде прутка. Пружина в центральной части свернута в витковое кольцо, одетое на ось, один свободным коротким концом 16 упирается в тело пластины (конец зафиксирован в упругом состоянии), а другой ее конец 17 выведен за габариты пластины и через опирание на ловитель 18 (используется для удержания этой части прутка в напряженно упругом состоянии, фиг. 2) введен в контакт с плоской удлиненной вниз стенкой 9 кронштейна 3.The plate 8 is hingedly connected to the bracket 4. In doing so, it is in contact with the conductive element 6, and the other end, on which the lever 10 is located, is brought into contact with the conductive element 6 of the bracket 3. In this case, the plate 8 is spring-loaded in the direction of rotation from the opposite lying bracket 3 when the bent protrusion comes out of contact with the reciprocal protrusion. A spring in the form of a rod is fixed on the body of the plate. The spring in the central part is rolled into a coil ring, dressed on an axis, one with its free short end 16 abuts against the body of the plate (the end is fixed in an elastic state), and its other end 17 is brought out of the dimensions of the plate and supported through the catcher 18 (used to hold this parts of the rod in a tensile elastic state, Fig. 2) is brought into contact with a flat elongated downward wall 9 of the bracket 3.

На фиг. 1 представлен пример исполнения устройства, в котором двуплечий рычаг 10 смонтирован на пластине 8 между контактными Г-образными элементами 6. Но возможно исполнение, согласно которого двуплечий рычаг 10 может монтироваться на пластине на внешней стороне элемента 6 под концом 17 прутковой пружины. В этом случае можно достичь увеличение плеча разрыва контакта и скорости его разрыва. Кинематическая схема и электрическая схема взаимодействия элементов устройства при этом не меняется.In FIG. 1 shows an example of a device in which the two-arm lever 10 is mounted on the plate 8 between the contact L-shaped elements 6. But it is possible that the two-arm lever 10 can be mounted on the plate on the outside of the element 6 under the end 17 of the bar spring. In this case, it is possible to achieve an increase in the shoulder of contact rupture and its rupture rate. The kinematic circuit and the electrical circuit of the interaction of the elements of the device does not change.

При повороте рычага за счет принудительного воздействия изолирующей штанги происходит отклонение рычага со смещением, приводящее к разъединению загнутого выступа 12 и ответного выступа 13. Пластина 8 опускается вниз, разъединяя контакт с токопроводящим элементом 6. Пластина опускается вниз, но конец 17 прутка остается в контакте с плоской удлиненной вниз стенкой 9 кронштейна 3, по которой этот конец скользит. В тот момент, когда конец прутка 17 выйдет из контакта со стенкой 9, пластина будет находиться на расстоянии от токопроводящего элемента 6 большем, чем необходимо, чтобы возникло искрообразование. Такой алгоритм выключения позволяет сначала вывести из соединения основной по массе контакт, оставив контакт по прутку, а затем без образования искровой дуги, отделить пруток от элемента 6.When the lever is turned due to the forced action of the insulating rod, the lever is deflected with bias, which leads to the separation of the bent protrusion 12 and the reciprocal protrusion 13. The plate 8 is lowered, disconnecting the contact with the conductive element 6. The plate is lowered, but the end 17 of the bar remains in contact with flat elongated down wall 9 of the bracket 3, on which this end slides. At the moment when the end of the rod 17 comes out of contact with the wall 9, the plate will be at a distance from the conductive element 6 more than necessary to cause sparking. Such a shutdown algorithm allows you to first remove the main mass contact from the connection, leaving the contact along the bar, and then without forming an arc, separate the bar from element 6.

Возникновение дуги связано с тем, что в момент размыкания контактов поверхность касания контактов и нажатии их друг на друга, настолько уменьшается, что сопротивления контактов в переходном слое возрастает, что при разрыве тока в этом месте поверхность контактов сильно нагревается. Вследствие наличия горячего катода появляется поток электронов, ионизирующий окружающий воздух и в результате ток не разрывается, а поддерживается через ионизированную среду, которая по линии прохождения тока нагревается до высокой температуры, что способствует дальнейшей ионизации среды. При сохранении контакта за счет опирания конца 17 прутка на стенку 9 кронштейна обеспечиваются условия по исключению искрообразования, так как контакт не нарушен. А условием не проявления дугообразной плазмы при размыкании является либо перевод этой дуги на шунтирующую цепочку, либо максимальное сокращение скорости размыкания контактов. В данном заявленном решении шунтирующей цепи нет. но используется свойство пружины мгновенного изменения положения своих витков при снятии нагрузки. При движении конца 17 прутка по плоской стенке 9 этот конец из-за наличия трения или микровыступов на стенке замедляет свое движение и конец 17 деформируется изгибанием с накоплением упругой энергии. При достижении уровня этой энергии в согнутом конце 17 пружины, равном энергии трения, происходит мгновенный срыв прутка и этот конец уходит вместе с пластиной, попадая в ловитель 18. Этот принцип исключения искрообразования хорошо описан в патенте автора RU 138350.The appearance of the arc is due to the fact that at the moment of opening the contacts, the contact surface of the contacts and pressing them against each other decreases so much that the contact resistance in the transition layer increases, so that when the current ruptures at this point, the contact surface becomes very hot. Due to the presence of a hot cathode, an electron stream appears, ionizing the surrounding air and as a result, the current does not break, but is maintained through an ionized medium, which is heated to a high temperature along the current line, which contributes to further ionization of the medium. When maintaining the contact by supporting the end of the 17 bar on the wall 9 of the bracket, conditions are provided to exclude sparking, since the contact is not broken. And the condition for not manifesting an arc-shaped plasma upon opening is either the transfer of this arc to a shunt chain, or the maximum reduction in the contact opening speed. There is no shunt circuit in this claimed solution. but the property of the spring is used to instantly change the position of its turns when unloading. When the end of the bar 17 moves along a flat wall 9, this end slows down due to the presence of friction or microprotrusions on the wall and the end 17 is deformed by bending with the accumulation of elastic energy. Upon reaching the level of this energy in the bent end 17 of the spring, equal to the friction energy, an instant breakdown of the rod occurs and this end leaves with the plate, falling into the catcher 18. This principle of eliminating spark formation is well described in the author’s patent RU 138350.

Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть изготовлена по технологиям, которые применяются сегодня в производстве разъединителей высокого напряжения.This utility model is industrially applicable and can be manufactured using the technologies that are used today in the production of high voltage disconnectors.

Claims

A linear disconnector for breaking the high-voltage line, installed in the breaking of the high-voltage line, containing an elongated insulator, at each end of which is fixed a bus clamp for connecting the corresponding wire of the high-voltage line, made with an arm with a contact pad, and also a plate fixed with the possibility of rotation on one arm, on the other end of which is mounted a rotary two-arm lever that carries an eye at one end for an operational insulating rod, and is bent at the other end th protrusion for abutment in the reciprocal protrusion on the other bracket, while the plate is spring loaded in the direction of its rotation in the direction from the opposite arm when the bent protrusion comes out of contact with the reciprocal protrusion, characterized in that a separate contact is attached to each contact pad in the form of G- shaped element, the vertically directed shelves of which are brought into contact in the plate, and on one of these shelves there is a counter protrusion for contact with the bent protrusion of the two shoulders of the lever, pivotally mounted on the plate Stine and spring-loaded in the direction of projection of the response, and turn the plate spring is formed as a rod having one end fixed to this plate and the other end thereof is withdrawn beyond the dimensions of the plate, and brought into contact with the flat bottom wall of the other elongated arm.