2. КОНСТРУКЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
А. КОНСТРУКЦИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ЗАВОДА «ЭЛЕКТРОАППАРАТ»
Выключатели всех типов, выпускаемые заводом «Электроаппарат», собираются из одинаковых узлов. Основное различие между отдельными типами выключателей заключается в разном количестве применяемых в них унифицированных узлов и деталей, а также в размерах отдельных узлов. В связи с этим не рассматриваются подробно конструкции выключателей каждого типа, а приводится описание конструкции выключателя типа ВВН-220.10 и кратко отмечаются особенности остальных типов выключателей.
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ТИПА ВВН-220.10
Тележка
Тележка, служащая основанием полюса выключателя, состоит из бака сжатого воздуха (рис. 1), на котором установлены: клапаны камеры и отделителя, шкаф управления полюса и система вентиляции полюса.
Бак изготовлен из сварной стальной трубы (наружный диаметр 720 мм, толщина стенки 10 мм), к торцам которой приварены днища, имеющие люки с крышками для осмотра и ремонта внутренних поверхностей бака. К баку приварены два вертикальных патрубка с фланцами для установки клапанов камеры и отделителя, кронштейны для установки шкафа управления и опорные лапы. На правой передней опорной лапе имеется болт для крепления заземляющей шины. На нижней части бака имеются две спускные пробки с запирающими шариками, предназначенные для выпуска из бака сжатого воздуха и сконденсировавшейся влаги.
В баке имеются два отверстия с приваренными к ним фланцами: к одному из них присоединяется воздухопровод питающей магистрали, а другое служит для подачи сжатого воздуха из бака в шкаф управления. Все фланцевые соединения, а также крышки люков снабжены резиновыми уплотнениями, обеспечивающими необходимую герметичность. К лапам болтами прикрепляются две балки 15, изготовленные из швеллера № 22, с помощью которых полюс выключателя крепится к фундаменту. На концах балок имеются гнезда для шарнирного присоединения растяжек.
Клапан камеры
Клапан камеры (рис. 6) предназначен для подачи сжатого воздуха из бака в гасительную камеру при отключении выключателя. Клапан собран в сварном корпусе 2 и состоит из тарелки клапана 5, пружины 4, штока 6, направляющих втулок 3 и 13, поршня 9 с двумя поршневыми кольцами, цилиндра 7, резиновых буферов 18 и 21. Буфер 18 крепится к корпусу болтами 20 и стальной шайбой 19. Седлом клапана камеры является проточка в корпусе клапана. Для создания надежного герметичного уплотнения в выточке тарелки клапана завальцовано резиновое уплотнение 15, закрепленное с помощью болтов и стальной шайбы 16. Крепящие болты туго затянуты и тщательно законтрены.
Через отверстия 12 в поршне 9, овальные отверстия 8 в цилиндре 7 и через две выхлопные трубки 17 длиной не менее 30 см полость В соединяется с атмосферой, чем исключается возможность случайного повышения давления в ней в момент операции отключения из-за перетекания воздуха из полости Б (вдоль втулки 13) и со стороны блока отключения.
Рис. 6. Клапан камеры выключателей завода „Электроаппарат".
Отверстия 8 в цилиндре 7 при сборке клапана камеры должны совпадать с отверстиями в корпусе 2, выполненными для установки трубок 17, которые крепятся с помощью ниппелей и накидных гаек 11. Ниппели не должны выступать над внутренней поверхностью корпуса 2. Полость А герметично закрывается крышкой 1 с резиновым уплотнением. Крышка 10, установленная со стороны поршня, имеет отверстие с фланцем для присоединения воздухопровода, соединенного с клапаном отключения, расположенным в шкафу управления полюса. В корпусе 2 имеется отверстие 14 с фланцем для присоединения импульсного трубопровода, соединяющего полость Б с клапаном отделителя. В полости Б имеется также отверстие в корпусе (на рис. 6 не показано), имеющее резьбу для установки обратного клапана вентиляции (устройство обратного клапана вентиляции показано на рис. 20). Верхний фланец корпуса клапана камеры предназначен для установки опорной колонки гасительной камеры.
Клапан отделителя и обратный клапан
Клапан отделителя (рис. 7) предназначен для подачи при отключении сжатого воздуха из бака в отделитель и для последующей изоляции от атмосферы полостей бака и отключенного отделителя, наполненных сжатым воздухом. При включении с помощью клапана отделителя сжатый воздух из полостей отделителя сбрасывается в атмосферу.
Клапан собран в сварном корпусе 5 и состоит из тарелки клапана 6, пружины 12, штока 4, поршня 2 с двумя поршневыми кольцами, латунного цилиндра 3 и двух выхлопных атмосферных клапанов 10 с пружинами 11. Тарелка клапана 6 наглухо соединена со штоком 13, по всей длине которого снята лыска, что исключает образование под ним воздушной подушки при открытии клапана. Седлом клапана является расточка в корпусе 5. Плотность закрытия клапана обеспечивается резиновым уплотнением, завальцованным в тарелке клапана 6 и закрепленным болтами и шайбой. Крепящие болты туго затянуты и тщательно законтрены. Полость клапана А закрыта крышкой 7 с резиновым уплотнением. В крышку 7 вварена втулка, являющаяся направляющей штока 13. Открытие клапана производится поршнем 2 с помощью штока 4. В штоке 4 имеется отверстие, в которое входит направляющий палец 14 крышки 1. Отверстие 17 устраняет возможность возникновения воздушной подушки: внутри штока 4. Поршень 2 при отключенном выключателе выполняет роль клапана: своим уплотнением 16 он прижимается и двум цилиндрическим кольцевым выступам в корпусе 5, благодаря чему полость В изолируется от полости Б, соединенной с атмосферой через выхлопные клапаны 10.
Рис. 7. Клапан отделителя выключателей завода „Электроаппарат".
Уплотнение 16 крепится к поршню 2 диском 18, прижимаемым болтами. Благодаря перепускному отверстию 19 (диаметр отверстия 2—3 мм) в полости Г при отключенном выключателе обеспечивается такое же давление, как и в полостях А и В. Так как давление в полости Б близко к атмосферному, то наличие высокого давления в полости Г обеспечивает надежное залипание поршня 2. На некоторых выключателях первых выпусков перепускные отверстия 19 отсутствуют и подпитка сжатым воздухом полости Г осуществляется за счет технологических зазоров. Полость Г закрыта крышкой, установленной герметично на уплотнении 15, которое также служит амортизатором для поршня 2 при закрытии клапана отделителя. Крышка 1 имеет два отверстия для соединения полости Г с обратным клапаном и клапаном включения, расположенными в шкафу управления полюса.
Выхлопные атмосферные клапаны 10 исключают возможность увлажнения и загрязнения внутренних поверхностей отделителя и его опорной колонки при включенном выключателе, так как позволяют создать небольшое избыточное давление в отделителе за счет поступления в полость Б вентиляционного воздуха. В полости Б имеется отверстие (на рис. 7 не показано) для присоединения обратного клапана вентиляции, показанного на рис. 20. В тарелке клапана 10, наглухо соединенной со штоком, завальцовано резиновое уплотнение. Клапаны 10 устанавливаются при помощи крышек 8 с направляющими для штока. Резиновый буфер 9 предохраняет шток от расклепывания. Во избежание образования воздушной подушки под штоком по всей его длине снята лыска. На верхний фланец корпуса клапана отделителя устанавливается опорная колонка отделителя.
Установленная на заводе величина хода тарелки клапана отделителя заносится в паспорт выключателя.
Обратный клапан (рис. 8) устанавливается в шкафу управления полюса или непосредственно на крышке клапана отделителя.
Обратный клапан состоит из тарелки клапана 1, пружины 4 и резинового буфера 8, заключенных в корпусе 5. В тарелке клапана завальцовано резиновое уплотнение 2.
Рис. 8. Обратный клапан выключателей завода «Электроаппарат».
Отверстие 3 служит для быстрейшего выравнивания давления внутри полости тарелки клапана и вне ее. Клапан закрыт крышкой 7 с уплотнением 6. Фланец а предназначен для присоединения обратного клапана к клапану отделителя. К другому фланцу подводится импульсный трубопровод.
Опорная изоляция выключателя
Опорная изоляция выключателя состоит из двух опорных колонок 7 и 14 (рис. 1), каждая из которых состоит из двух полых фарфоровых изоляторов, соединенных между собой с помощью промежуточного фланца. Способ крепления изоляторов одинаков в обеих колонках (pиc. 9). Герметичность достигается применением внутреннего уплотнения 2 и наружного уплотнения 3. До установки изолятора уплотнение 2 должно выступать над поверхностью уплотнения 3 не менее чем на 1,5—2 мм. Эластичность соединения обеспечивается применением резиновых манжет 7. Крепление изоляторов 10 осуществляется шпильками 4 при помощи нажимных колец 5 и разрезных колец (полуколец) 6. Уплотнения 2, 3 и манжеты 7 должны быть изготовлены из морозостойкой и маслостойкой резины. Уплотнение 3 обычно приклеивается к торцам изоляторов 10. Для предупреждения скопления воды под уплотнением 3 на верхней стороне промежуточного фланца 1 выполняются специальные поперечные канавки. Такие же канавки должны быть выполнены и в других соединениях фарфора с металлом (на фланцах отделителей, гасительных камер, а также на верхних фланцах клапана камеры и клапана отделителя).
Рис. 9. Крепление фарфоровых изоляторов опорных колонок.
В выключателях первых выпусков на промежуточном фланце 1 при помощи винтов 9 устанавливались водоотводящие козырьки 8. Аналогичные водоотводящие козырьки устанавливаются на нижних фланцах гасительной камеры и отделителя выключателей всех выпусков.
Опорная колонка гасительной камеры собирается из полых фарфоровых изоляторов с внутренним диаметром около 160 мм. Для опорной колонки отделителя применяются полые фарфоровые изоляторы с внутренним диаметром около 100 мм. При отключении выключателя по опорным колонкам подается сжатый воздух в гасительную камеру и отделитель. При включении выключателя через опорную колонку отделителя выпускается сжатый воздух из полостей отделителя. Опорные колонки должны иметь одинаковую высоту, равную 2 625±40 мм, что может быть получено путем соответствующего подбора изоляторов, из которых они собираются.
Изолирующие растяжки 8 (рис. 1) применяются для облегчения условий работы опорных колонок и для повышения устойчивости выключателя. На каждую опорную колонку установлено по две растяжки, каждая из которых собирается из двух подвесных изоляторов типа СП-110.
При помощи стальных специальных головок растяжки шарнирно прикрепляются к нижним частям гасительной камеры и отделителя. Для шарнирного прикрепления растяжки к балке 15 (рис. 1) применяются две нижние тяги, соединенные муфтой. В тягах и муфте применена как правая, так и левая резьба, что дает возможность регулировать длину растяжек. Затяжкой гаек с пружинными шайбами, установленных на нижних тягах, исключается возможность самопроизвольного изменения отрегулированной длины растяжки. Все растяжки должны быть одинаково отрегулированы без значительного провисания, однако наличие предварительного натяга в них не рекомендуется.
К нижним частям гасительной камеры и отделителя присоединяются две параллельно идущие соединительные токоведущие трубы 6, выполненные из латуни или из алюминиевых сплавов. Эти трубы, осуществляя электрическое соединение гасительной камеры с отделителем, повышают устойчивость выключателя и механическую прочность его опорной изоляции. На соединительных токоведущих трубах при помощи специальных подставок устанавливаются омический и емкостный делители напряжения.
