FI68925C - Hoegspaenningseffektbrytare - Google Patents

Description

68925

Suurjännitekatkaisija

Keksinnön kohteena on suurjännitekatkaisija patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisesti.

Tällainen katkaisija on tunnettu eurooppalaisesta patenttihakemuksesta O 004 213. Ratkaisuvaiheessa korotetaan tässä kytkimessä puristustilassa olevan kaasun painetta kuumentamalla koskettimien väliin vedetyn.ja säteittäi-sen magneettikentän vaikutuksessa olevan, pyörivän valokaaren avulla, ja valokaarta puhalletaan kuumennetulla painekaasulla. Jotta tällaisessa katkaisijassa saavutettaisiin korkea katkaisuteho, on kuitenkin tarpeellista, että onttoon polttokoskettimeen yhdistetty kela voi ottaa vastaan täyden valokaaren sammumisrajavirran. Vastaavasti mitoitettu kela lisää kuitenkin huomattavasti katkaisijan kustannuksia. Tämän lisäksi ei myöskään käytettäessä suuria keloja kytkimen sammutuskyky ole optimaalinen, koska valokaaren tuottamaa lämpöä ei poisteta tarpeeksi nopeasti kaaren sisäosasta.

Keksinnön tehtävänä on tästä syystä saada aikaan edellä mainitun laatuinen katkaisija, jossa parannetaan katkaisu-tehoa lisäämällä kaasunvaihtoa katkaisuvalokaaren ja ympäröivän painekaasun välillä, ja jossa tämän lisäksi on pienimittainen, onttoon polttokoskettimeen yhdistet- . ty kela.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusomaisten tunnusmerkkien avulla. Keksinnön mukaiselle kytkimelle on siten tunnusomaista, että onttoon polttokoskettimeen yhdistetyn kelan läpi virtaa vasta vähän ennen virran nollasiirtymää vain pieni valokaaren sammu- 2 68925 misrajavirta. Kelassa on tästä syystä verrattain pienet mitat. Tämän lisäksi polttokosketin on rakennettu siten, että katkaisuvalokaaren suureen osaan vaikuttaa aksiaalisessa suunnassa kulkeva magneettikenttä. Aksiaalisen magneettikentän synnyttämät voimat pumppaa-vat energiaa epäjärjestyksessä olevaan turbulenttiin kaasuliikkeeseen ja saavat aikaan valokaaren erityisen voimakkaan rikkirepeytymisen paisuntatilassa ja siten kytkimen hyvän sammutuskyvyn.

Patenttivaatimuksen 2 mukaisessa suoritusesimerkissä kelan magneettikenttä rajoitetaan oikosulkurenkaaksi muodostetun suuttimen avulla kytkimen paisuntatilaan. Patenttivaatimuksen 3 tunnusmerkkiosassa esitettyjen toimenpiteiden avulla voi aksiaalinen magneettikenttä muodostua erittäin tarkoituksenmukaisella tavalla onton polttokoskettimen sisäosaan.

Keksinnön mukaisen kytkimen patenttivaatimuksessa 4 esitetylle suoritusmuodolle on tunnusomaista, että katkaisuvalokaaren kommutointi polttokoskettimen ensimmäisestä osasta toiseen osaan voidaan saavuttaa aina varmuudella käyttämällä yksinkertaisia keinoja myös hyvin pienissä katkaisuvirroissa.

Seuraavassa selitetään lähemmin keksinnön erästä suori-tusesimerkkiä yksinkertaistetussa muodossa olevan piirustuksen avulla.

Piirustuksen ainoassa kuviossa on esitetty päällyskuvana keksinnön mukaisen voimavirran suurjännitekytkimen koske tinlaitteen läpileikkauskuva.

Kuviossa on esitetty liikkuva 1 ja kiinteä 2 kosketin aukaistaessa voimavirran suurjännitekatkaisija. Liikkuvassa koskettimessa 1 on kestovirtakosketin 11 ja 3 68925 polttokosketin 12, kiinteässä koskettimessa 2 on kes-tovirtakosketin 21 ja polttokosketin 22. Kiinteä polttokosketin 22 muodostuu kahdesta osasta 221 ja 222. Ensimmäinen rengasmainen osa 221 on varustettu virtaliitännällä 223 ja se on muodostettu suuttimeksi. Toinen osa 222 on ontto nasta ja siinä voi mahdollisesti olla aksiaaliseen suuntaan ulottuvat materiaali-koverrukset. Kiinteän polttokoskettimen 22 toinen osa 222 on ympäröity liikkuvaan koskettimeen 1 päin olevasta päästään kelalla 3. Tämä kela on yhdistetty toisesta päästään polttokoskettimen 22 toiseen osaan 222 ja toisesta päästä polttokoskettimen 22 ensimmäiseen osaan 221. Ensimmäinen osa 221 muodostaa polttokoskettimen 22 suutinahtauman ja peittää kelan 3 päätypinnat ja polttokoskettimen toisen osan 222 liikkuvaan koskettimeen 1 päin olevat päätypinnat. Eristysainesuutin 4 on järjestetty aksiaalisessa suunnassa kiinteää polt-tokosketinta 22 vastapäätä siirretysti ja se rajoittaa yhdessä polttokoskettimen 22 kanssa puhalluskanavaa 6, jonka kautta, kuten on esitetty nuolilla, puhalletaan puristuslaitteesta 7, jossa on liikkuvan koskettimen kanssa voimaasiirtävästi kytketty mäntä 71, painekaasua kytkentävälin suurpainealueelle ja johdetaan pois eris-tysainesuuttimen 4 sekä kiinteän polttokoskettimen 22 ahtaumien kautta kytkimen paisuntatilaan.

Keksinnön mukaisen suurjännitekatkaisijän toimintatapa on seuraava:

Kytkimen kytkentäasennossa läpäisee liikkuva polttokosketin 12 eristysainesuuttimen 4 ja muodostaa kiinteän koskettimen 2 onton, suuttimeksi muodostetun polttokoskettimen 22 kanssa kytkentänastalimityksen ja samanaikaisesti molemmat kestovirtakoskettimet 11 ja 12 ovat keskenään sähköä johtavassa kosketuksessa. Katkaistaessa 68925 4 molemmat kestovirtakoskettimet 11 ja 21 erotetaan toisistaan ja virta I kommutoidaan kestovirtatieltä polttokosketintielle. Virta I virtaa nyt virtaliitän-nästä 223 kiinteän polttokoskettimen 222 ensimmäisen osan 221 kautta liikkuvaan polttokoskettimeen 12. Heti kun polttokoskettimien 12 ja 22 välinen kytkentä on poistettu, vedetään näiden molempien koskettimien väliin valokaari 5. Tätä valokaarta puhalletaan hieman puhalluskanavasta 6 johdetulla sammutuskaasuvirtauksel-la. Sammutuskaasuvirtaus on mitoitettu nyt siten, että katkaisuvalokaari 5 kommutoi valokaaren sammumisraja-virran puoliaallon kestoon verrattuna pienessä aikavälissä, esimerkiksi muutamassa millisekunnissa, ennen virran nollasiirtymää polttokoskettimen 22 ensimmäisestä osasta 221 toiseen osaan 222. Sammumisrajavirta I virtaa nyt liitännältä 223 kelan 3, polttokoskettimen 22 toisen osan 222 ja valokaaren 5 kautta liikkuvaan polttokoskettimeen 12. Syötetyn sammutuskaasun puhal-lusvaikutuksen lisäksi vaikuttaa valokaareen 5 nyt myös kelan 3 magneettikentän voima. Kelan 3 magneettiset kentän voimaviivat kulkevat polttokoskettimen 22 renkaaksi muodostetun ensimmäisen osan 221 suutinahtauman alapuolella yhdensuuntaisesti kaaren akseliin ja paine-kaasun virtaussuuntaan nähden. Valokaari 5 saatetaan tästä syystä tällä yhdensuuntaisen magneettisen puhalluksen alueella vain epäolennaisesti pyörimisliikkeeseen. Sitä vastoin pumpataan energiaa magneettikentästä valokaaripylvään 5 epäjärjestyksessä olevaan, turbulenttiin kaasuliikkeeseen. Tämä johtaa päin vastoin kuin tunnetuissa magneettisesti poikittain puhalletuissa valokaarissa, jotka pyörivät kokonaisuutena poikittaiskentässä, valokaaren rikkirepäisyyn tällä alueella ja erittäin vaikuttavaan valokaaren 5 sekoittumiseen ympäröivän kylmän kaasun kanssa.

5 68925

Keksinnön mukaiselle kytkimelle on tunnusomaista ennen kaikkea se, että sekä kelan 3 että myös puristuslait-teen 7 mitat voidaan pitää hyvin pieninä. Kelaa 3 ei tarvitse mitoittaa täyttä katkaisuvirtaa varten, pu-ristuslaitteen 7 tulee tuottaa vain niin voimakas paine-kaasuvirtaus, että valokaari 5 kommutoi polttokosket-timen 22 ensimmäisestä osasta 221 sen toiseen osaan 222.

Keksinnön mukaisen kytkimen erittäin korkea sammutuskyky saadaan aikaan rajoittamalla aksiaalinen magneettikenttä onton polttokoskettimen 22 sisäosaan. Tämä voidaan saada aikaan mahdollisesti siten, että polttokoskettimen 22 ensimmäinen osa 221 muodostetaan oikosulku-renkaaksi. Rajoitettuun aksiaaliseen magneettikenttään nähden on edullista järjestää kelan 3 liikkuvasta kos-kettimesta 1 poispäin olevalle päätysivulle toinen oiko-sulkurengas. Molemmilla oikosulkurenkailla on lisäksi se etu, että ne säilyttävät aksiaalisen magneettikentän ainakin osittain sammumisrajavirran nollasiirtymän ajankohtana.

Claims (4)

6 68925

1. Suurjännitekatkaisija vaihtovirtoja varten, jossa katkaisijassa on kiinteä (22) ja aksiaalisesti siirrettävä polttokosketin (12), eristyssuutin (4), jonka läpi katkaisuvalokaari (5) palaa ja jonka kautta painekaasu virtaa puristustilasta paisuntatilaan, ja sylinterimäinen kela (3), joka on yhdistetty toisesta päästään onton polttokoskettimen (22) ensimmäiseen, kelan ainakin osittain päätysivulla rajoittavaan osaan (221) ja toisesta päästään tämän polttokoskettimen (22) toiseen, kelan (3) sen sisävaippapinnalta ainakin osittain rajoittavaan osaan (222) , tunnettu siitä, että kelaan (3) yhdistetyn polttokoskettimen (22) ensimmäinen osa (221) on muodostettu suuttimeksi, ja että on järjestetty poltto-koskettimien (12, 22) avulla toimiva puristuslaite (7), joka tuottaa siten mitoitetun painekaasuvirtauksen, että katkaisuvalokaari (5) kommutoi sammumisrajavirran puoliaallon kestoon verrattuna lyhyessä ajassa ennen virran nollasiirtymää onton polttokoskettimen (22) ensimmäisestä osasta (221) toiseen osaan (222).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen voimavirran suurjännitekatkaisi ja, tunnettu siitä, että suutin (221) on muodostettu oikosulkurenkaaksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen voimavirran suurjännitekatkaisi ja , tunnettu siitä, että onton polttokoskettimen (22) toisessa osassa (222) on aksiaaliseen suuntaan ulottuvia koverruksia.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen voimavirran suur-jännitekatkaisija, tunnettu siitä, että puristuslaittees-sa (7) on onton polttokoskettimen (22) suhteen siirrettävä pu-ristusmäntä (71) ja rengastila, jolloin rengastilaa rajoittavat ontto polttokosketin (22) ja eristysainesuutin (4), jonka ahtauma on siirretty aksiaalisesti onton polttokoskettimen (22) ensimmäisen osan (221) suhteen.