Комплексно-блочная тяговая подстанция переменного тока повышенной сейсмостойкости

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к тяговым подстанциям переменного тока, и может быть использовано в системах тягового электроснабжения электрических железных дорог. Комплектно-блочная тяговая подстанция переменного тока повышенной сейсмостойкости состоит из отдельных функциональных, защищенных от атмосферных воздействий, транспортабельных модулей полной заводской готовности с опорно-регулировочными устройствами, ограждающая конструкция которых, включая утепленные торцевые стенки и полы, не имеют тепловых «шунтов», внутри которых электротехническое и вспомогательное оборудование полностью смонтировано, отрегулировано и испытано на предприятии-изготовителе в заводских условиях. Для повышения сейсмостойкости комплектно-блочная подстанция оснащена сейсмодатчиками с действием на отключение выключателей вводов и других присоединений и снабжена гибкими пространственными стыковочными устройствами, которые установлены между модулями и в которых предусмотрены соединительные узлы с разъемными контактами, предназначенными для соединения сборных и запасной шин смежных модулей. Выключатели присоединений и обходные разъединители установлены на выдвижных элементах, причем обходные разъединители расположены в изолированных отсеках, а присоединение к запасной шине и фидеру контактной сети осуществляется изолированной жесткой шиной либо высоковольтным кабелем. Для прохода из одного модуля в другой в торцевых стенках предусматриваются двери.

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к тяговым подстанциям переменного тока, и может быть использовано в системах тягового электроснабжения электрических железных дорог.

Известна тяговая подстанция переменного тока с использованием утепленных модулей заводского изготовления, из которых на монтажной площадке собирают закрытое распределительное устройство 27,5 кВ (ЗРУ-27,5 кВ) [1]. Схема главных электрических соединений ЗРУ-27,5 кВ состоит из сборных шин А и В, шинных и линейных разъединителей и выключателей, стационарно смонтированных внутри модулей, а также запасной шины и обходных разъединителей, установленных на внешней стороне модулей (см. рис.1 и рис.7 [1]). Такое техническое решение имеет ряд существенных недостатков, из которых отметим главные. Во-первых, расположение запасной шины и обходных разъединителей на внешней стороне модулей, в непосредственной близости от проходных изоляторов фидеров контактной сети, делает невозможным их обслуживание без отключения указанных фидеров. Во-вторых, как видно из схемы (рис.1. см. [1]), в модулях предусматривается управление шинным и линейным разъединителями фидера контактной сети одним приводом, т.е. жесткое механическое соединение этих разъединителей и установка их в непосредственной близости друг от друга в одном стесненном отсеке. Это делает невозможным проведение ремонтно-профилактических работ, например, на линейном разъединителе без отключения секции сборных шин, к которой присоединен этот фидер, т.е. для выполнения этой работы необходимо отключать половину тяговой подстанции, что недопустимо. И, наконец, в-третьих, конструктивное выполнение ЗРУ-27,5 кВ по варианту [1] не обеспечивает устойчивую работу ни в условиях пучинистых грунтов, ни тем более в сейсмоопасных районах.

Кроме того, также известен патент РФ №2115216 [2], в котором описана утепленная конструкция модуля без тепловых «шунтов» между внутренней стенкой и наружной обшивкой ограждающей конструкции.

Наиболее близким к заявляемому объекту является комплектно-блочная подстанция, приведенная в источнике [1]. Она и взята за прототип.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором приведен фрагмент (из двух модулей) комплектно-блочной тяговой подстанции переменного тока повышенной сейсмостойкости. Устройство состоит из: 1 - модулей с утепленной ограждающей конструкцией; 2 - гибких утепленных стыковочных устройств модулей; 3 - сейсмодатчиков; 4 - опорно-регулирочных устройств с катками; 5 и 6 - рельсошпальной решетки.

При монтаже комплектно-блочной подстанции опорно-регулировочные устройства позволяют легко перемещать модули по рельсовому (или швеллерному) основанию, а также существенно облегчает стыковку модулей. Использование гибких утепленных стыковочных устройств обеспечивает тепловую и механическую развязку модулей, что позволяет путем жесткого закрепления каждого модуля обеспечить повышенную сейсмостойкость комплектно-блочной подстанции и устойчивость работы в пучинистых грунтах. При воздействии сейсмических явлений тяговая подстанция обесточивается, благодаря подаче команды от сейсмодатчиков, установленных в каждом модуле, на отключение выключателей вводов и других присоединений.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение сейсмостойкости комплектно-блочной подстанции и устойчивости ее работы в пучинистых грунтах, а также унификация схемных и конструктивных решений ЗРУ-27,5 кВ в комплектно-блочном исполнении, позволяющих установить запасную шину и обходные разъединители внутри модуля. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет улучшить удобство обслуживания и повысить эффективность использования объема модулей. Технический результат осуществляется за счет того, что в конструкции комплектно-блочной подстанции для стыковки модулей

используются гибкие пространственные утепленные стыковочные устройства, а также сейсмодатчики с действием на отключение выключателей вводов и других присоединений при сейсмических явлениях. Кроме этого, в предлагаемой подстанции в схеме главных электрических соединений выключатели всех присоединений и обходные разъединители устанавливаются на выдвижных тележках. При этом обходные разъединители устанавливаются на выдвижных тележках в изолированных отсеках, а присоединение к ним осуществляется изолированной жесткой шиной либо высоковольтным кабелем.

Модули предлагаемой подстанции конструктивно выполняются, как уже отмечалось, по патенту РФ №2115216 [2] с утепленными торцевыми стенками, в которых предусматриваются двери для прохода ремонтного персонала из одного модуля в другой. Стыковка модулей выполняется утепленным гибким стыковочным устройством, обеспечивающем повышенную сейсмостойкость комплектно-блочной подстанции, а также тепловую и механическую развязку модулей и проход из одного модуля в другой. Аналогом такого устройства служит стыковочное устройство двух- или многосекционного наземного транспорта (трамвая или троллейбуса). Для соединения сборных и запасной шин смежных модулей в стыковочном устройстве предусматривается специальный изолирующий отсек, в котором прокладываются изолированные друг от друга перемычки с разъемными контактными соединениями, предназначенными для осуществления соединения сборных и запасной шин смежных модулей, что существенно облегчает электрическое разделение модулей при сейсмических явлениях. Кроме этого, модули комплектно-блочной подстанции оснащены сейсмодатчиками, действующими при сейсмических явлениях на отключение выключателей вводов и других присоединений.

Заявляемая полезная модель может быть использована также на любых других комплектно-блочных подстанциях.

Источники информации

1. Андреев В.И., Баранов Н.А., Гулак А.А., Жуков А.И., Мизинцев А.В., НИИЭФА-ЭНЕРГО, Санкт-Петербург, Россия; Фельдман С.О., Дорожная электротехническая лаборатория Белорусской ж.д., г.Минск, Беларусь. Закрытое распределительное устройство 27,5 кВ. с.316-320. Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте / Материалы Второго международного симпозиума eltrans_'2003, 21-24 октября 2003 года, ПГУПС, Санкт-Петербург, Россия. Санкт-Петербург, 2003. (Прототип).

2. Патент №2115216. Дарчиев С.Х., Солдатов В.Л., Клигман М.В., Нечаев А.Г и Тучин В.Н. Модуль комплектно-блочной электроподстанции. 10.07.98. Бюл. №19.

1. Комплектно-блочная тяговая подстанция переменного тока повышенной сейсмостойкости, состоящая из отдельных функциональных, защищенных от атмосферных воздействий, транспортабельных модулей, в которых расположены выключатели, разъединители, сборные и запасная шины, с опорно-регулировочными устройствами, ограждающая конструкция которых включает утепленные торцевые стенки и полы, электротехническое оборудование и вспомогательное оборудование, отличающаяся тем, что она оснащена сейсмодатчиками с действием на отключение выключателей вводов и других присоединений и снабжена гибкими пространственными стыковочными устройствами, которые установлены между модулями и в которых предусмотрены соединительные узлы с разъемными контактами, предназначенными для соединения сборных и запасной шин смежных модулей.

2. Комплектно-блочная подстанция переменного тока по п.1, отличающаяся тем, что запасная шина установлена внутри модуля между потолком и крышей.

3. Комплектно-блочная подстанция переменного тока по п.1, отличающаяся тем, что выключатели и обходные разъединители установлены на выдвижных тележках.

4. Комплектно-блочная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что обходные разъединители установлены на выдвижных элементах в специальных изолированных отсеках.

5. Комплектно-блочная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что присоединение обходного разъединителя к запасной шине и фидеру контактной сети выполнено изолированной жесткой шиной либо высоковольтным кабелем.