NO782732L - Gasskompresjonsbryter. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en gasskompresjonsbryter omfattende en stasjonær kontakt og en.bevegelig kontakt som atskilles i et lysbuekammer i et isolerende munnstykke, og et primær- og et sekundærstempel som er bevegelig av en betjeningsmekanisme for å komprimere slukkegass til lysbuekammeret.

Brytere av denne art er særlig egnet for brytning av mindre energi som følge av at trykket på slukkegassen blir forholdsvis lavt f.eks. ca. 3 kg/cm 2.

Fra U.S.-patentskrift nr. 3.331.935 er det kjent en slik bryter med to stempler som arbeider på samme kompresjons-volum for å frembringe to slukkegasstrømmer, men dette med-fører en komplisert mekanisme.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en. gasskompresjonsbryter av den innledningsvis nevnte art som er egnet for brytning av større energi uten vesentlig økning av dimensjonene og som likevel har en enklere betjeningsmekanisme enn tidligere kjente brytere av denne art.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved et primært og et sekundært kompresjonskammer for samvirke med primærstempelet resp. sekundærstempelet, hvilke stempler samvirker med ven^-tiler for å tilveiebringe atskilte gasstrømmer til lysbuekammeret .

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av

kravene 2-8.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under

henvisning til tegningenene.

Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en tidligere

kjent gasskompresjonsbryter.

Fig. 2 viser et aksialt snitt gjennom en del av en gasskompresjonsbryter ifølge oppfinnelsen i sluttet tilstand.

Fig. 3 viser på samme måte bryteren mellom sluttet og brutt tilstand. Fig. 4 viser på samme måte bryteren'i fullt brutt tilstand. Fig. 5 viser et snitt langs linjen V-V på fig. 2, Fig. 6 viser i perspektiv og i større målestokk den stasjonære stempelenhet. Fig. 7 viser et utsnitt sett i retningen VII-VII .på fig'. 4. Fig, 1 viser en gasskompresjonsbryter ifølge U.S,-patentskrift nr. 3.991.292. Den omfatter et hus 2 av egnet værbestandig materiale som f.eks. porselen og har et kompre^sjonskammer 4 med et primært kompresjonskammer 5 og et sekundært kompresjonskammer 6 for komprimering av gass 7 f.eks. svovelheksafluorid i kompresjonskammerne 5 og 6. I kompresjonskammerne arbeider en dobbeltvirkende stempelenhet 10 som består av to bevegelige stempler, nemlig et primær-stempel 12 og et sekundærstempel 1^ som er mekanisk innbyrdes forbundet ved hjelp av en bevegelig forbindelseshylse 18 som er festet f.eks. ved sveising ved 19 til et rørformet resiproserende arbeidende betjeningsorgan 20. Den nedre ende av organet 20 er ved 25 leddforbundet med en betjeningsarm 26 som er festet på en betjeningsaksel 27 som har en utvendig , betjeningsarm 23. Når betjeningsarmen 23 beveges mot ur-viseren, hvilket resulterer i brytning av kontakten, vil det dannes en lysbue mellom en stasjonær rørformet kontakt 13

og en samvirkende bevegelig rørformet kontakt 8. GasskompreT-sjon dannes først i det primære gasskompresjonskammer 5 på et senere tidspunkt gjennom åpninger 29 vil stå i forbindelse med ikke viste blåseåpninger. Videre vil det dannes en andre gasstrøm fra det sekundære kompresjonskammer 6.

Fig. 2-7 viser en utførelsesform av en gasskompre-r sjonsbryter ifølge oppfinnelsen hvor man unngår shunthylsen 18 på fig. 1.

Ved utførelseseksemplet er det en stasjonær rør^-formet kontakt 31 og en bevegelig rørformet kontakt 32 som ben-veges 'vertikalt og resiproserende ved brytning og slutning ved hjelp av et betjeningsorgan 33 som drives av en egnet meka- 'nisme som f.eks. 25,26,27 på fig. 1 eller alternativt ved hydraulikk, elektromagnet eller pneumatisk virkende mekanisme.

Fig. 2 viser bryteren 36 i sluttet tilstand hvor kontaktene 31 og 32 står i inngrep med hverandre og har til-^slutninger L-, og . Fig. 3 viser en påbegynt bryteoperasjon og fig. 4 viser fullt brutt bryter hvor slukkegas-sen 37 fra sekundærkompresjonskammeret 38 strømmer gjennom innløpsåp^ningene 51>50 og ^ 0 inn i lysbueområdet 42. •

Ved begynnelsen av bryteoperasjonen vil komprimert gass opptre i primærkompresjonskammeret 44 og bevirke en øye-blikkelig oppoverrettet strøm av komprimert gass inn i lys^bueområdet 42 som vist på fig. 3, men som følge av ventilvirk-ningen vil det ikke være noen • sekundær gasstrøm før hylsen 48 beveges tilstrekkelig langt ned som vist på fig. 4 hvor åpningene 50 ligger i flukt med innløpsåpningene 40 og gir den ønskede sekundære gasstrøm 47 inn i lysbueområdet 42 og gjennom det bevegelige munnstykket 53-

Det er klart at tidspunktet for den sekundære gass-strøm 37 lett kan bestemmes ved riktig plassering av åpningene 50 og deres form. F.eks. i stedet for å ha runde åpninger 50 i flukt med runde innløpsåpninger 40, kan det anvendes avlange innløpsåpninger 40A og avlange åpninger 50A som vist på fig. 7 for å øke varigheten av den andre gasstrøm 37 A inn i lysbueområdet 42.

Dimensjonene av huset 2 -A kan minskes vesentlig i forhold til konstruksjonen på fig. 1 ved at det ytre ringformede forbindelseskammer 9 på fig. 1 kan utelates.

Det skal videre bemerkes at bryteren 36 har bevegelig munnstykke 53 mens det på fig. 1 er to munnstykkedeler 15 og 16 som er anbragt stasjonært i innbyrdes avstand.

Som følge herav er det en umiddelbar opptreden av gasstrømmen 39 fra det primære kompresjonskammer 44 som følge av at innløpsåpningen 4l i legemet 43 bringer gasstrømmen 39 gjennom den rørformede stasjonære kontakt 31 og også aksialt ned gjennom den rørformede bevegelige kontakt 32. Det er klart at en etterfølgende tilbaketrekning av det bevegelige

•munnstykke 53 fra den stasjonære rørformede kontakt 31 vil

gi en ekstra gasstrøm 55 rundt den stasjonære kontakt 31 som

vist med pilene 55 på fig. 3 og 4,- Sluttelig vil den sékun-r dære gasstrømmen 37 opptre på ønsket tidspunkt noe senere i bryteoperasjonen når åpningen 50 og utløpsåpningene 40 ligger i flukt som vist tydeligere på fig. 4.

Fig. 6 viser utformningen av den stasjonære stempelenhet 47 med radialt forløpende spor 47 i jevn innbyrdes avstand samvirkende med det bevegelige munnstykket 53. Det skal bemerkes at sporene 47 A i den stasjonære stempelenhet ikke strekker seg tvers igjennom dette idet dette ville hindre kompresjon av gass i det primære kompresjonskammer 44. Da det omgivende trykk i bryteren er forholdsvis lavt, ca. 3^-4 kg/ cm 2, oppnås det høye trykk som er nødvendig for slukkegassen til å kjøle og slukke lysbuen oppnådd ved å anvende et stempel for å komprimere gassen noen millisekunder før bryt-ingen skjer. De fleste brytere har bare ett stempel for denne kompresjon. Anvendelse av to stempler er kjent fra U.S.-patentskriftene nr. 3-331.935 og 3.991.292. Oppfinnelsen skiller seg vesentlig fra bryteren 1 på fig. 1 hvor kompre^sjonen oppnås ved å bevege hovedmunnstykket 53 mot et stasjonært stempel 47.

På fig. 2 er den stasjonære kontakt 31 i berøring med den bevegelige kontakt 32. Den bevegelige kontakt 32, munnstykket 53, hylsen 48, det nedre stempel 49 og betjenings-organet 33 arbeider sammen som en enhet. Når denne enhet begynner sin bevegelse nedover, vil gassen i kammeret 44 komprimeres av det stasjonære stempel 47 og på samme måte vil det nedre bevegelige stempel 49 komprimere gass i kammerene 38 og 38 A. Den nedre skillevegg 57 avgrenser kammeret 38 som er forbundet med det ringformede kammer 38 A ved en ring av åpninger 50..

En lysbue 52 trekkes mellom kontaktene 31 og 32 på et tidspunkt kort etter begynnelsen av bryteoperasjonen av-hengig av graden av overlapping mellom kontaktene. Dannelsen av lysbuen 52 kan forsinkes vesentlig sammenlignet med det som er vist på fig. 4 på to måter, enten ved å øke avstanden fra den øvre begrensning av kontakten 32 ,og den øvre ende 53 A av munnstykket 53, og ved å forlenge avstanden fra den øvre

kant 53 A for munnstykket 53 til åpningene 51, slik at den stasjonære kontakt 31 kan strekke seg nedover inn i munn-

stykket 53. På denne måte kan også starten av gasstrømmen fra kompresjonskammeret 44 til lysbuen 52 forsinkes. Det er mange måter å forsinke lysbuen og starten av gasstrømmen fra. kompresjonskammeret 44 på, f.eks. ved å endre de innbyrdes dimen-sjoner av den stasjonære kontakt 31, den bevegelige kontakt 32 og munnstykket 53-

Ved utførelsen på fig. 3_5 begynner gassen å komprimeres i kammerne 38 og 38 A bare å blåse i lysbuen 52 ved slutten av bryteoperasjonen når åpningene 51 i det bevegelige munnstykket 53 og enheten 43 er i flukt med åpningene 50 i veggen 45. Denne gasstrøm kan imidlertid startes på et tidligere tidspunkt under bryteoperasjonen bare ved å forlenge åpningene 50, 51 parallelt med aksen 24 som vist på fig. 7-Sammenlignet med kjente brytere fordobler oppfinnelsen volumet av komprimert gass for lysbueslukkingen bare ved et andre stempel 49. Dette oppnås uten å øke slaglengden og uten å forlenge bryteren, bare med unntagelse av tykkelsen av det andre stempel 49 og skilleveggen 57- En liten.økning av diameteren av bryteenheten 36 er nødvendig for å tilveiebringe det ringformede kammer 38 A som er nødvendig for for-bindelsen fra det andre kammer 38 til lysbueområdet 42 via åpningene 51550 og 40.

Det er ikke gjort noe forsøk på å tilpasse posisjonen av innløpsåpningene 51 og disse kan anordnes på enhver egnet måte, f.eks. ved å anbringe åpningene.41 nær det bevegelige munnstykket 53 eller å anordne vinkelen for innløpsåpningene 51 i forhold til akselen 24 for å rette gasstrømmen mere ned-^-over gjennom det bevegelige munnstykket 53.

Ved en annen utførelsesform kan antallet stempler . økes ut over to og seriekoples (tandem). Dette kan ganske enkelt oppnås ved et ytterligere stasjonært stempel 47 på samme måte som vist på fig. 3 og forlengelse av hylsen 48 og i et ekstra bevegelig stempel 49.

Claims (8)

1. Gasskompresjonsbryter omfattende en stasjonær kon-^ takt og en bevegel-ig kontakt som atskilles i et lysbuekammer i et isolerende munnstykke, og et primær- og et sekundærstempel som er bevegelig av eri betjeningsmekanisme for å komprimere slukkegass til lysbuekammeret, karakterisert ved et primært og et sekundært kompresjonskammer for samvirke med primærstempelet resp. sekundærstempelet, hvilke stempler samvirker med ventiler for å tilveiebringe atskilte gasstrømmer til lysbuekammeret.

2. Bryter ifølge krav 1, karakterisert ved at stemplene er mekanisk seriekoplet (tandem).

3. Bryter ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilene omfatter en eller flere blåsekanaler som forbinder det andre kompresjonskammer med lysbuekammeret og en bevegelig hylse som mekanisk kopler primær-r og sekundærstempelet og har en eller flere innløpsåpninger og sperrer blåsekanalene når bryteren er sluttet, men ved stempelenhetens bevegelse kommer innløpsåpningen i flukt med blåsekanalene for å tilveiebringe en sekundær slukkegasstrøm inn i lysbuekammeret.

4. Bryter ifølge krav 3, karakterisert ved at innløpsåpningenes posisjon i hylsen bestemmer tids. punktet for slukkegasstrømmens start i forhold til kontakt-brytningen, og den aksiale lengde av innløpsåpningene bestemmer varigheten av slukkegasstrømmen.

5. Bryter ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at minst én av slukkegasstrømmene opptrer når kontaktene er-helt atskilt.

6. Bryter ifølge et av kravene 1.5, karakterisert ved at en.stasjonær stempelenhet tilveiebringer et skille mellom det primære og det sekundære kompresjonskammer.

7. Bryter ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at ventilene frembringer en forsinket start av minst en av slukkegasstrømmene i forhold til lysbuedannelsen.

8. Bryter ifølge et av kravene 1x7, karakteri-. sert ved at det frembringes en reversert gasstrøm fra det skundære kompresjonskammer for ekstra kjøling av gasstrømmen fra det sekundære kompresjonskammer.