NO179308B - Gassisolert trepolet höyspenningsbryter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en høyspenningsbryter med en forseglet metallinnelukning fylt med en gass av høy dielektrisk fasthet, spesielt svovelheksafluorid, inneholdende en rekke identiske polenheter og en drivstang som går gjennom veggen av innelukning innelukningens med en fleksibel pakning innsatt, hvor hver polenhet omfatter: - en stasjonær kontakt båret av en ledende stift i elektrisk forbindelse med en første koblingsklemme, - en bevegelig kontakt anordnet på enden av en ledende stang gitt en forskyvningsbevegelse mellom en lukket stilling og en åpen stilling, hvor stangen er mekanisk koblet ved sin motsatte ende til en veivstang på akselen og elektrisk forbundet av en ledende, flettet strimmel til en annen koblingsklemme, - og en trykkgassinnretning med et komprimerbart volum innrettet til å sende en stråle av komprimert gass til buesonen når stangen beveger seg til den åpne stilling, og hvor metallinnlelukningen befinner seg på jordpotensial og har åpninger av isolerende hylser på de første og andre klemmer.

I dokumentet FR-A 2 242 794 består innelukningen av et isolerende materiale og en overslagsstang er anordnet vendt mot de forskjellige polenheter inne i innelukningen. I den åpne stilling av kontaktene er overslagsavstanden mellom de bevegelige kontaktene på de forskjellige polenhetene og overslagsstangen mindre enn den for de skilte kontakter for å forhindre et overslag mellom de sistnevnte.

I henhold til en annen kjent bryter kan en overfladisk skade på isolatoren frembringe en lekkasjestrøm mellom kontaktene som befinner seg i den åpne stilling. I fravær av jording er en av koblingsklemmene på en polenhet tilbøyelig til å havne på et farlig potensial. Dette resulterer i at bryterens avkoblings-funksjon ikke lenger utføres.

Hensikten med oppfinnelsen består i å forbedre sikkerheten til en gassisolert høyspenningsbryter.

Bryteren i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved at hver polenhet omfatter et isolerende kammer på toppen av

trykkgassinnretningen og de stasjonære og bevegelige kontakter, at en av kammerets ender er anordnet som et lager som styrer stangen i forskyvning og den andre ende er festet til den innvendige vegg av innelukningen som virker som jordingsring, og at en ringformet spalte er anordnet mellom kammeret og hylsen på den tilsvarende første klemme.

En slik anordning undertrykker ethvert overslag mellom de åpne kontakter. Den felles innelukning for polenhetene spiller rollen som jordingssløyfe, hvilket gjør at den ekstra overslagsstang ikke behøver å innbefattes. Avkoblingsfunksjonen til bryteren foretas deretter og tillater uten noen fare en direkte kontakt med den isolerende hylse på den første koblingsklemme i hver polenhet.

Det isolerende kammer omfatter en første sylinderformet del innenfor hvilken et stempel for trykkgassinnretningen glir, idet stempelet er sikkert festet til den bevegelige stang og bærer en trykkdyse som står i forbindelse med det komprimerbare volum ved hjelp av forbindelsesåpninger.

Kammeret er forsynt med en annen klokkeformet del ved siden av sylinderen, idet sideflaten på klokken har en forbindelsesåpning mellom buesonen til hver polenhet og innelukningens ekspansj onsvolum.

Andre fordeler og trekk vil bedre fremgå av den følgende beskrivelse av en illustrerende utførelse av oppfinnelsen, gitt utelukkende som et ikke-begrensende eksempel og vist på den ledsagende tegning. - Fig. 1 viser et grunnriss, delvis i snitt, av en trepolet bryter i henhold til oppfinnelsen, idet innelukningens deksel er fjernet. - Fig. 2 viser et tverrsnitt langs linjen 2-2 på fig. 1, i

bryterens sluttede stilling.

- Fig. 3 viser det samme som på fig. 2, i bryterens åpne stilling.

På figurene er en trepolet høyspenningsbryter 10 plassert inne i en forseglet metallinnelukning 12, fylt med isolerende gass med høy overslagsfasthet, spesielt svovelheksafluorid. Innelukningen 12 omfatter parallellepipedeformet hus fremstilt av støpt aluminiumlegering og inneholder tre identiske polenheter 14, 16, 18 som strekker seg parallelt til hverandre i horisontalplanet.

Elektrisk forbindelse i bryteren 10 oppnås ved hjelp av en første rekke klemmer 20, 22, 24 og en annen rekke klemmer 26, 28, 3 0 som henholdsvis går gjennom motsatte sideflater 32, 34 på innelukningen 12.

Hver polenhet 14, 16,. 18 omfatter en stasjonær tulipanfinger-kontakt 36 båret av en ledende stift 38 som sikkert er festet til en innsats 40 på den tilsvarende klemme 20, 22, 24 i den første rekke. Innsatsen 40 er dekket av den isolerende hylse 42 som omfatter en innvendig støttebunn 43 og en utvendig gjenget hylse 44 innrettet til å motta en festemutter 46.

Hylsen 42 på alle' klemmene 20-30 er festet til en forbundet åpning 48 i innelukningen 12, med en pakning 50 anordnet mellom støttebunnen 43 og den innvendige vegg av flaten 32.

Kontaktstiften 3 8 på hver polenhet bærer også en metalldeflek-tor 52 som koaksialt omgir den stasjonære kontakt 36 for å skaffe en jevn fordeling av de elektriske felt i kontakt-skillesonen.

Hver stasjonær kontakt 3.6 samvirker med en bevegelig kontakt 54 anordnet på en av endene av den ledende stang 55. Den motsatte ende av denne stang 55 er forbundet av en flettet koblingsstrimmel 56 til den tilsvarende klemme 26, 28, 30 i den annen rekke.

En fast omdreiningskammer 5 8 er anordnet koaksialt omkring deflektoren 52 og glidestangen 55 på hver polenhet 14, 16, 18. Kammeret 5 8 fremstilt av isolerende materiale omfatter en del formet som en klokke 60 med åpen ende festet til innelukningen 12, en sylinder 62 som utgjør en del av en trykkgassinnretning og et lager 66 som styrer stangen 55 i forskyvning. Sylinderen 62 samvirker med et stempel 68 festet til glidestangen 5 5 slik at den frembringer kompresjon av SF6-gass i et komprimerbart volum 7 0 under stangens 5 5 glidebevegelse. Det bevegelige stempel 68 bærer en trykkdyse 72 som via åpninger 74 står i forbindelse med det komprimerbare volum 70 og tillater utstøting av komprimert gass i buesonen 7 6 etter at kontaktene 36, 54 er skilt.

Klokken 60 i kamrene 5 8 omfatter minst én åpning 77 for at buesonen i hver polenhet skal kunne kommunisere med det innvendige volum av innelukningen 12.

En aksel 7 8 fremstilt av isolasjonsmateriale er festet med begrenset rotasjon inne i innelukningen 12 og koblet til en aksel 80 på drivmekanismen (ikke vist). Tetningen hvor akselen 80 går gjennom innelukningen 12 oppnås ved hjelp av en fleksibel pakning 82. Akselen 7 8 strekker seg perpendikulært til de tre polenheter 14, 16, 18 og omfatter tre veiver 84, 86, 88 som mekanisk er forbundet til glidestangen 55 slik at den omformer rotasjonsbevegelsen av akselen 78 til en forskyvningsbevegelse av hver bevegelig kontakt 54. Hver veiv 84, 86, 88 omfatter en koblingsspindel 90 som holdes i en avlang sliss 92 på en trarismisjonsdel i form av en gaffel 94 som fast er forbundet med den tilsvarende stang 55.

Bunnen av hver klokke 60 er forsynt med flenser 96 med skruer 98 for å feste det tilsvarende kammer 58 på den innvendige vegg av flaten 32. I hvert kammer 5 8 er det anordnet en ringformet spalte 100 mellom klokken 60 og bunnen 43 på den isolerende

hylse 42.

Det isolerende kammer 5 8 og hylsene 42 står i direkte forbindelse med metallinnelukningen 12.

Drift av en polenhet i høyspenningsbryteren 10 i henhold til oppfinnelsen skjer som følger: Innelukningen 12 inneholder SF6 ved at atmosfæretrykk eller nær dette.

Kobling fra den lukkede stilling (fig. 2) til den åpne stilling (fig. 3) oppnås ved en begrenset rotasjon med urviseren av akselen 78 (pil Fl på fig. 2). Aksial føring av stangen 55 i forskyvning skjer ved hjelp av lageret 66 på det isolerende kammer 58. I begynnelsen av åpningsbevegelsen frembringes en forkompresjon av gassen i det komprimerbare volum 70 inntil øyeblikket da kontaktene 36, 54 skiller seg. Fortsatt forskyvningsbevegelse av stangen 55 gjør at buen slukkes på velkjent måte ved at komprimert gass støtes ut gjennom åpningene 74 og dysene 72 til buesonen 76.

I den åpne stilling av polenheten (fig. 3) skiller en iso-lasjonsavstand på omtrent seksti millimeter den stasjonære kontakt 36 og den bevegelige kontakt 54. I tilfelle av overflateskade på isolatoren i kammeret 58, er en lekkasjestrøm tilbøyelig til å gå langs kammeret 5 8 mellom den ledende stang 5 5 og metallinnelukningen 12 som befinner seg på jordpotensial. En slik lekkasjestrøm i forplantningsveien utgjør ingen umiddelbar fare. Den kan generere et overslag til jord hvilket lett kan detekteres av en ringformet differensial-verneinnretning for jordfeil.

Metallinnelukningen 12 spiller således rollen som jordingsring for alle tre polenheter 14, 16, 18. Nærværet av den radiale spalte 100 mellom hver hylse 42 og det tilsvarende kammer 58 forhindrer et direkte overslag mellom den stasjonære kontakt 36

■mog den bevegelige kontakt 54. De isolerende hylser 42 på klemmene 20, 22, 24 befinner seg på jordpotensial og kan berøres uten fare når kontaktene 36, 54 er åpne (fig. 3) og bidrar således til avkoblingsfunksjonen av bryteren 10.

I henhold til den alternative utførelse, kan polenhetene 14, 16, 18 i trepolsbryteren 10 anordnes på kanten av et rett prisme inne i metallinnelukningen 12.

Claims (5)

1. Høyspenningsbryter med en forseglet metallinnelukning (12) fylt med gass av høy dielektrisk fasthet, spesielt svovelheksafluorid, inneholdende en rekke identiske polenheter (14, 16, 18) og en drivaksel (78) som går gjennom veggen av innelukningen (12) med en fleksibel pakning innsatt, hvor hver polenhet (14, 16, 18) omfatter: - en stasjonær kontakt (36) båret av en ledende stift (38) i elektrisk forbindelse med en første koblingsklemme (20, 22,

24) , - en bevegelig kontakt (54) anordnet på enden av en ledende stang (55) gitt en forskyvningsbevegelse mellom en lukket stilling og en åpen stilling, hvor stangen er mekanisk koblet ved sin motsatte ende til en veivstang (84, 86, 88) på akselen (78) og elektrisk forbundet av en ledende, flettet strimmel (56) til en annen koblingsklemme (26, 28, 30), - og en trykkgassinnretning med et komprimerbart volum (70) innrettet til å sende en stråle av komprimert gass til buesonen (76) når stangen (55) beveger seg til den åpne stilling, og hvor metallinnelukningen (12) befinner seg på jordpotensial og har åpninger 48) for isolerende hylser (42) på de første og andre klemmer (20, 22, 24, 26, 28, 30),karakterisert vedat hver polenhet (14, 16, 18) omfatter et isolerende kammer (58) på toppen av trykkgassinnretningen (64) og de stasjonære (36) og bevegelige kontakter (54), at en av kammerets (58) ender er anordnet som et lager (66) som styrer stangen (55) i forskyvning og den andre ende er festet til den innvendige vegg av innelukningen (12) som virker som jordingsring, og at en ringformet spalte (100), er anordnet mellom kammeret (58) og hylsen (42) på den tilsvarende første klemme (20, 22, 24).

2. Høyspenningsbryter i henhold til krav 1,karakterisert vedat det isolerende kammer (58) omfatter en første sylinderformet del (62) hvori et stempel (68) for trykkgassinnretningen (64) glir, idet stempelet (68) er fast forbundet med den bevegelige stang (55) I / C/vJV og forsynt med en trykkdyse (72) som står i forbindelse med komprimerbare volum (70) ved forbindelsesåpninger (74).

3. Høyspenningsbryter i henhold til krav 2,karakterisert vedkammeret (58) er forsynt med en klokkeformet del (60) like ved sylinderen (62), idet sideflaten av klokken (60) har en forbindelsesåpning (77) mellom buesonen (7 6) på hver polenhet (14, 16, 18) og innelukningens (12) ekspansjonsvolum.

4. Høyspenningsbryter i henhold til et av kravene 1 - 3,karakterisert vedat isolasjonshylsen (42) på den første klemme (20, 22, 24) på hver polenhet (14, 16, 18) omfatter en innvendig bunn (43) i anlegg mot veggen på innelukningen (12) med en pakning (50) innsatt og en utvendig gjenge (44) som samvirker med en festemutter (46).

5. Høyspenningsbryter i henhold til krav 4,karakterisert vedat stiften (38) på hver polenhet (14, 16, 18) bærer en elektrisk feltfordelings-deflektor (52) av metall omkring en stasjonær tulipanfinger-kontakt (36), og at dysen (72) rager ut fra den bevegelige kontakt (54) og omgir den stasjonære kontakt (36) med en liten radial klaring i bryterens sluttede stilling.