FI69722C - Hoegspaenningseffektbrytare - Google Patents

Description

69722

Suurjännitekatkaisija

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen suurjännitekatkaisija.

Tällainen katkaisija tunnetaan US-patenttijulkaisusta 4 052 577. Ratkaisuvaiheessa tässä katkaisijassa korotetaan puristustilassa olevan ja puristuslaitteella esipuristetun kaasun painetta kuumentamalla koskettimien väliin vedetyn ja säteittäisen magneettikentän vaikutuksessa olevan, pyörivän valokaaren avulla, ja valokaarta puhalletaan kuumennetulla painekaasulla. On kuitenkin osoittautunut, että tämän katkaisijan katkaisuteho ei ole optimaalinen, koska valokaaren tuottama lämpö ei poistu tarpeeksi nopeasti kaaren sisäosasta.

Keksinnön tehtävänä on tästä syystä saada aikaan alussa mainitun laatuinen katkaisija, jossa katkaisutehoa parannetaan siten, että järjestetään parempi kaasunvaihto valokaaren ja ympäröivän painekaasun välillä suurentamatta puristuslait-teen ja kelan mittoja.

Tämän tehtävän ratkaisemiseksi on keksinnölle tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaisessa katkaisijassa siis kytkentävalokaari alistetaan suuttimen pään alueella, so. puristustilassa ja mahdollisesti myös paisuntatilassa aksiaalisen magneettikentän vai-, kutukseen. Aksiaalinen magneettikenttä yhdessä valokaaren sähkövirran kanssa tuottaa korkeita destabiloivia voimia, jotka saavat aikaan erimuotoisia epävakaisuuksia, joilla on erilaiset aaltopituudet. Pitkäaaltoiset epävakaisuudet voidaan vaimentaa aksiaalisella kaasuvirtauksella (konvektiivinen 2 69722 stabilointi), lyhytaaltoisia sitä vastoin ei. Ne saavat aikaan voimakkaan, epäjärjestyksessä olevan kaasuliikkeen (turbulenssin) ja niiden johdosta pumpataan jatkuvasti energiaa turbulenttiin liikkeeseen. Turbulentti kaasuliike puolestaan saa aikaan voimakkaan rikkirepimisen ja siten kytkimen korkean sammutuskyvyn.

Patenttivaatimuksen 2 mukaiselle suoritusmuodolle on tunnusomaista se, että kela sisältyy er.i stvsaine-suuttimeen. Tällöin magneettikentän tuottava johdin voidaan viedä erittäin lähelle kytkentävalokaarta ja samanaikaisesti se on tuettu suuttimella. Tällöin ei-toivotut voimanvaiku-tukset kelan johdinkäämeille otetaan vastaan kytkettäessä ja sen käytössä jo joka tapauksessa olemassa olevan eris-tysainesuuttimen avulla.

Patenttivaatimuksen 3 keksinnön mukaisen katkaisijan suoritusmuodossa on se etu, että aksiaalisen magneettikentän aiheuttamat turbulenssit esiintyvät valokaaren vastakkaisesti puhalletuissa suurpaineosissa, ja siten ne saattavat valokaaren pyörteilemään erittäin voimakkaasti.

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaista suoritusesi-merkkiä yksinkertaistetussa muodossa esitetyn piirustuksen avulla.

Piiirustuksen yhdessä ainoassa kuviossa on esitetty pääl-lyskuva keksinnön mukaisen suurjännitekatkaisijän koske-tinlaitteen leikkauskuvasta.

Kuviossa on esitetty liikkuva 1 ja kiinteä kosketin 2 voimavirran suurjännitekytkintä avattaessa. Liikkuvassa koskettimessa 1 on kestovirtakosketin 11 ja poltto-kosketin 12, kiinteässä koskettimessa 2 on kestovirta- 69722 kosketin 21 ja polttokosketin 22. Eristysainesuutin 4 on järjestetty aksiaaliseen suuntaan kiinteää polt-tokosketinta 22 vastapäätä ja se rajoittaa yhdessä polttokoskettiraen 22 kanssa puhalluskanavaa 6, jonka kautta, kuten on nuolilla esitetty, puhalletaan pu-ristuslaitteesta 7, jossa on kiinteän koskettimen 1 kanssa voimaasiirtävästi kytketty mäntä 71, painekaasua kytkentävälin suurpainealueelle ja poistetaan eristysai-nesuuttimen 4 sekä kiinteän palamiskoskettimen 22 ahtautumien kautta kytkimen paisuntatilaan. Eristysaine-suuttimeen 4 on järjestetty suutinahtauman alueelle koaksiaalisesti kytkentävalokaareen 5 nähden järjestetty kela 3, joka on toisaalta yhdistetty kiinteään kes-tovirtakoskettimeen 21 ja toisaalta tulojohdon 31 kautta kiinteään polttokoskettimeen 22 sähköä johtavasti.

Keksinnön mukaisen voimavirran suurjännitekytkimen toiminta on seuraava: Kytkimen kytkentävaiheessa kiinteä polttokosketin 12 läpäisee eristysainesuuttimen 4 ja muodostaa kiinteän koskettimen 2 onton, päätysivulla suuttimeksi muodostetun, polttokoskettimen 22 kanssa kytkentänastalimityksen ja samanaikaisesti ovat molemmat kestovirtakoskettimet. 11 ja 21 keskenään sähköä johtavassa kosketuksessa. Katkaistaessa erotetaan ensin molemmat kestovirtakoskettimet 11 ja 21 toisistaan ja virta I kommutoidaan kestovirtatieltä polttokosketintiel-le. Virta I virtaa nyt kiinteän kestovirtakoskettimen 21, kelan 3, tulojohdon 31 ja kiinteän polttokoskettimen » 22 kautta liikkuvaan polttokoskettimeen 12. Heti kun kosketus polttokoskettimien 12 ja 22 välillä lakkaa, syntyy näiden molempien koskettimien väliin valokaari 5. Tätä valokaarta puhalletaan magneettisesti kelan 3 magneettisen kentän läpi. Samanaikaisesti alkaa valokaaren konvektiivinen puhallus puhalluskana-vasta 6. Syötetty painekaasu poistetaan ensin poltto- 69722 4 koskettimen 22 ahtauman ja myöhemmin eristysainesuut-timen 4 ahtauman kautta puristustilaan. Syötetyn painekaasun puhallusvaikutuksen lisäksi vaikuttaa kytkentävälin suurpaineosassa valokaareen 5 myös kelan 3 magneettisen kentän voima. Koska kela 3 on nyt järjestetty niin, että magneettisen kentän voiinaviivat kulkevat yhdensuuntaisesti kaaren akseliin ja painekaasun virtaussuuntaan nähden, valokaari 5 saatetaan yhdensuuntaisen magneettisen puhalluksen alueella vain epäolennaisesta pyörimään. Sitä vastoin energia magneettisesta kentästä pumpataan valokaaripylvään 5 epäjärjestyksessä olevaksi, turbulentiksi kaasuliikkeeksi. Tämä johtaa päin vastoin kuin tunnetuissa magneettisesti poikittain puhalletuissa valokaarissa, jotka pyörivät kokonaisuutena poikittaiskentässä, valokaaren rikkire-päisyyn tällä alueella ja erittäin tehokkaaseen valo-kaaren 5 sekoitukseen ympäröivän kylmän kaasun kanssa. Tällöin puhalletaan itse valokaarta erittäin tehokkaalla tavalla syötettäessä vähän painekaasua kaasukanavas-ta 6.

Claims (3)

69722

1. Suurjännitekatkaisija, johon sisältyy kaksi akselia pitkin toistensa suhteen liikkuvaa polttokosketinta (12, 22) männän (71) sisältävä ja poiskytkettäessä aktivoituva painelaite (7), molemmista polttokoskettimista (12, 22) ensimmäiseen sähköisesti yhdistetty, poiskytkettävän virran läpi-.virtaama kela (3), sekä ensimmäiseen polttokoskettimeen (22) jäykästi liitetty eristysainesuutin (4), jonka ahtauma on akselia pitkin siirretty ensimmäiseen polttokoskettimeen (22) nähden ja jonka läpi toinen (12) molemmista polttokoskettimista (12, 22. kulkee päällekytketyssä tilassa, ja jossa katkaisijassa poiskytkettäessä molempien polttokoskettimien (12, 22) välille aikaansaatu valokaari (5) kulkee eristysainesuuttimen (4) ahtauman läpi ja painelaitteesta (7) tuleva painekaasu virtaa eristysainesuuttimen (4) ahtauman läpi laajennustilaan, tunnettu siitä, että käämi (3) on sovitettu eristysainesuuttimen (4) ahtauman alueelle sekä ympäröi valokaarta (5) koaksiaalisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suurjännitekatkaisija, tunnettu siitä, että kela (3) sisältyy eristysaine-suuttimeen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suurjännitekat-kaisija, tunnettu siitä, että suuttimeen (4) yhdistetyssä polttokoskettimessa (22) on sen toiseen polttokoskettimeen (12) päin olevassa päässä suutinahtauma.