высоковольтный аппарат

Формула изобретения

1. Высоковольтный аппарат, содержащий монтажную конструкцию, изоляционные элементы, токоведущую систему, отличающийся тем, что указанные монтажная конструкция, изоляционные элементы выполнены в виде монолита из изоляционного конструкционного материала, при этом изоляционные элементы выполнены с ребрами для увеличения длины пути утечки, расположенными вдоль их оси.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что указанные монтажная конструкция и изоляционные элементы выполнены из пластмассы путем прямого прессования или литья, причем ребра изоляционных элементов расположены в направлении разъема пресс-формы или литформы с необходимыми технологическими уклонами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к высоковольтному аппаратостроению.

Известны высоковольтные аппараты, например трехполюсный разъединитель (ЛI), выключатель нагрузки, содержащие несущую монтажную конструкцию (стальную раму), изоляционные элементы (фарфоровые или полимерные изоляторы), токоведущую (контактную) систему, установленную на изоляторах, встроенные в раму механизмы для приведения в действие подвижных контактов.

Недостатком указанных аппаратов является достаточная сложность, обусловленная тем, что для их производства необходимо изготовить множество деталей и узлов из различных материалов (сталей, изоляционных, антифрикционных материалов) в соответствии с их функциями, а затем собрать аппарат путем механосборочных операций с соответствующей регулировкой и настройкой (параллельности изоляторов, регулировкой длины тяг, контактов), что определяет их значительную стоимость и цену.

Задачей настоящего изобретения является создание высоковольтного аппарата, в котором существенно упрощена конструкция и повышена технологичность изготовления.

Решение этой задачи достигается тем, что в известном высоковольтном аппарате, содержащем несущую монтажную конструкцию, изоляционные элементы, токоведущую систему, указанные монтажная конструкция и изоляционные элементы выполнены в виде монолита из изоляционного конструкционного материала, обладающего как свойствами высоковольтной изоляции, так и механическими характеристиками прочности и жесткости, в т.ч. и антифрикционными свойствами, при этом указанные изоляционные элементы для достижения необходимой длины пути утечки выполнены с ребрами, расположенными вдоль их оси. Монтажная конструкция и изоляционные элементы выполнены из пластмассы методом прямого прессования или литья за одну операцию, причем ребра изоляционных элементов расположены в направлении разъема пресс-формы или литформы с необходимыми технологическими уклонами, чем достигается высокая технологичность изготовления. Выполнение аппарата подобным образом позволит значительно упростить конструкцию, избежать изготовления множества деталей из разнородных материалов, операций сборки и регулировки.

На фиг. 1 изображен трехполюсный высоковольтный выключатель с высоковольтным предохранителем; на фиг. 2 - несущая монтажная конструкция выключателя, вид в плане; на фиг. 3 - монтажная конструкция предохранителя, вид в плане.

На несущей монтажной конструкции 1, выполненной заодно с изоляторами, обеспечивающими электрическую изоляцию токоведущей системы от металлоконструкции, установлены дугогасительные камеры 2 с неподвижными контактами и подвижными контактными ножами 3. Оперирование подвижными контактными ножами 3 осуществляется валом управления 4, расположенным на монтажной конструкции и соединенным с ножами посредством изоляционных тяг 5. На отдельной монтажной конструкции 6 закреплены патроны 7 высоковольтного предохранителя, работающего с выключателем нагрузки как единый аппарат.

В настоящем изобретении несущие монтажные конструкции 1 и 6 изготовлены в виде монолита, например, из термореактивной пластмассы марки ДСВ-4-Р-2М, широко применяемой в высоковольтном аппаратостроении как изоляционный материал. Одновременно этот материал обладает высокими механическими характеристиками и используется для изготовления механических изоляционных тяг, выключателей нагрузки, силовых выключателей, разъединителей. Он же обладает хорошими антифрикционными свойствами в парах трения-скольжения с различными металлами, поэтому монтажная конструкция 1 в зоне 8 является одновременно подшипником скольжения для вала управления 4 подвижным контактным ножом 3.

Выбор материала позволяет изготавливать монтажные конструкции 1 и 6 путем прессования за одну операцию в виде одной многофункциональной базовой детали сложной конфигурации практически постоянной толщины в целях повышения технологичности с необходимыми ребрами жесткости в зонах наибольшего механического нагружения (точках крепления рамы, подшипниках скольжения). При этом коробчатая конфигурация продольных элементов рамы и изоляционных элементов (между токоведущей системой и плоскостью установки 9) позволяет выполнить базовую деталь прочной и жесткой при минимальном весе. Расчеты показывают, что настоящее изобретение позволяет снизить вес выключателя нагрузки на 10 кВ по сравнению с аналогами на 30% и себестоимость на 30%.

Известно, что для повышения длины пути утечки изоляторы должны иметь ребристую поверхность. В настоящем изобретении базовая деталь может изготавливаться методом прямого прессования в пресс-форме, имеющей плоскость разъема, совпадающую с плоскостью установки аппарата 9, причем ребра 10 на группу единичных элементов (три фазы) и 11 единичного элемента, повышающие длину пути утечки, расположены в направлении разъема пресс-формы (перпендикулярно плоскости 9) с необходимыми технологическими уклонами. Подобные аппараты устанавливаются в распределительных устройствах на вертикальной стенке. При этом ребра располагаются горизонтально, что наилучшим образом отвечает работе изоляции в условиях загрязнения, дождя или росы.

Изготовление базовой пластмассовой детали в пресс-форме или литформе 12-го, 13-го квалитета автоматически устраняет трудоемкость сборки, технологические зазоры, непараллельность и кривизну изоляторов, регулировку длины тяг, проверку и подгонку изоляционных промежутков, имеющих место в аналогах, обеспечивает с высокой точностью соосность подшипников, исключает необходимость применения разнообразных лакокрасочных покрытий для защиты металлоизделий от коррозии и дает значительный экономический эффект.

Высоковольтные аппараты могут изготавливаться в виде отдельных агрегатов, соединяемых на месте монтажа. Например, выключатель нагрузки, представляющий собой один агрегат, может при монтаже устанавливаться совместно с высоковольтным предохранителем, патроны которого с одной стороны опираются на выводные контакты выключателя нагрузки, а с другой стороны - на несущую монтажную конструкцию 6 с изоляционными элементами (второй агрегат). При этом каждый агрегат выполнен в соответствии с настоящим изобретением.