NO131791B

NO131791B -

Info

Publication number: NO131791B
Application number: NO1255/71A
Authority: NO
Inventors: B J C Y Teijeiro
Original assignee: Magrini Fab Riun Scarpa
Priority date: 1970-04-07
Filing date: 1971-04-02
Publication date: 1975-04-21
Also published as: FR2089315A5; BR7102072D0; GB1353669A; NO131791C; SE371530B; CA950014A; DE2116323A1; ES389975A1; US3712969A; CH539962A; BE765363A

Description

Metallinnkapslet, høyspennings effektbryter. Metal-encased, high-voltage circuit breaker.

Oppfinnelsen angår en metallinnkapslet, høyspennings effektbryter, omfattende en gasstett beholder .eller metallinnkapsling som er fylt av et eneste gassfluidum bestående av en eller flere fluoridiserte forbindelser i gassform, særlig svovelhexafluorid (SFg), som virker som fyllmiddel, som isolasjonsmiddel for isolasjon av de forskjellige strømførende deler og som slukkemiddel for blåseslukking av bruddlysbuen, minst to kontaktbrytere eller brytersett med aksial selvblåsing, i hvilke gassfluidumet påvirkes for å frembringe blåseslukkingen av lysbuen ved effektbryterens åpning, The invention relates to a metal-encased, high-voltage circuit breaker, comprising a gas-tight container or metal enclosure which is filled with a single gas fluid consisting of one or more fluoridated compounds in gaseous form, in particular sulfur hexafluoride (SFg), which acts as a filler, as an insulating agent for isolating the various current-carrying parts and as an extinguishing agent for blowing extinguishing of the ruptured arc, at least two contact switches or switch sets with axial self-blowing, in which the gas fluid is affected to produce the blowing extinguishing of the arc when the circuit-breaker opens,

og ytre styremekanismer som over indre og ytre leddanordninger er forbundet med brytersettene. and external control mechanisms which are connected to the switch sets via internal and external joint devices.

Teknikken med "metallinnkapslede" brytere benyttes i stor utstrekning i forbindelse med elektriske anlegg. For tiden er det tilgjengelig metallinnkapslede brytere med olje, trykkluft eller andre trykkgasser. The technique of "metal-encased" switches is used to a large extent in connection with electrical installations. Currently, metal-encased switches with oil, compressed air or other compressed gases are available.

Flere typer av metallinnkapslede elektriske strømbrytere eller effektbrytere er kjent og i alminnelig bruk , og disses kappe består vanligvis av en metallkapsling eller beholder som er forsynt med hjul for forflytninger som er nødvendige ved visse betjenings-og vedlikeholdsoperasjoner. Det er f.eks. tidligere kjent metallinnkapslede ef f ektbrytere som består ?.v to elektrisk seriekoplede brytekamre som er vertikalt anbrakt side om side. Metallinnkapslede effektbrytere med et brytekammer med horisontal akse er også kjent. Several types of metal-encased electric circuit breakers or circuit breakers are known and in general use, and their casing usually consists of a metal casing or container that is equipped with wheels for movements that are necessary for certain operating and maintenance operations. It is e.g. previously known metal-encased circuit breakers which consist of two electrically series-connected switching chambers which are placed vertically side by side. Metal-encased circuit breakers with a horizontal axis breaking chamber are also known.

Disse typer av metallinnkapslede brytere har imidlertid ulemper som hindrer en utstrakt og velegnet anvendelse ved alle betjeningsforhold. Mange av de hittil realiserte utførelser følger f.eks. det prinsipp å benytte to adskilte fluida, hvor det ene har som oppgave å slukke brudd-lysbuen, og det andre å danne isolasjon mellom de forskjellige strømførende deler. Mulighetene for parvis benyttelse av sådanne fluida er mange, avhengig av de forskjellige fluida som kan komme på tale. Et eksempel på en vanlig løsning er å benytte olje som lysbueslukkende middel og svovelhexafluorid (SFg) Som middel for isolasjon mellom de forskjellige deler. Andre vanli-ge løsninger består i å benytte bare ett fluidum (særlig komprimert luft) for utførelse av begge oppgaver (slukking og isolering), idet dette fluidum imidlertid utnyttes ved forskjellige trykk. Dette krever at det benyttede fluidum (som er kvalitativt det samme) holdes adskilt i to forskjellige, adskilte kretser. Det finnes effektbrytere hvor det isolerende fluidum er luft som lagres i innkapslingen med et trykk på 5 kg/cm<2>, mens det slukkende fluidum er komprimert luft med et trykk på opp til 25 kg/cm , og som hver gang en effektbryter åpnes, forårsaker en slukkende aksial luftstrøm som slippes ut i det fri. En slik driftstilstand svarer imidlertid til bruken av to helt adskilte fluida, da den fremdeles krever at det benyttes to adskilte kretser. Bruken av ett fluidum, såsom luft, med to forskjellige trykk i to forskjellige kretser for de to forskjellige funksjoner, medfører de samme ulemper som er til stede ved anvendelse av to forskjellige fluida uter^. at det gir noen fordel, slik man derimot logisk sett kunne vente. Den eneste beskjedne fordel som oppnås ved bruk av bare ett gassfluidum ved to forskjellige trykk, kan være at det er enklere å tilveiebringe når gassen er forskjellig fra luft. Når derimot luft benyttes, er tilveiebrin-geisen av denne ikke noe problem, og dermed går også den nevnte beskjedne fordel tapt. However, these types of metal-encased switches have disadvantages which prevent an extensive and suitable application in all operating conditions. Many of the designs realized so far follow e.g. the principle of using two separate fluids, where one has the task of extinguishing the breakdown arc, and the other to form insulation between the different current-carrying parts. The possibilities for using such fluids in pairs are many, depending on the different fluids that may be involved. An example of a common solution is to use oil as an arc extinguishing agent and sulfur hexafluoride (SFg) as a means of insulation between the different parts. Other common solutions consist in using only one fluid (compressed air in particular) to carry out both tasks (extinguishing and insulation), this fluid being however used at different pressures. This requires that the fluid used (which is qualitatively the same) be kept separate in two different, separate circuits. There are circuit breakers where the insulating fluid is air stored in the enclosure with a pressure of 5 kg/cm<2>, while the extinguishing fluid is compressed air with a pressure of up to 25 kg/cm, and which every time a circuit breaker is opened , causing an extinguishing axial airflow that is released into the open air. However, such an operating condition corresponds to the use of two completely separate fluids, as it still requires the use of two separate circuits. The use of one fluid, such as air, with two different pressures in two different circuits for the two different functions entails the same disadvantages as are present when using two different fluids. that it gives some advantage, as one would logically expect. The only modest advantage gained by using only one gas fluid at two different pressures may be that it is easier to provide when the gas is different from air. When, on the other hand, air is used, the heat provided by this is not a problem, and thus the mentioned modest advantage is also lost.

En annen ulempe ved de kjente, metallinnkapslede effektbrytere er den forurensning som opptrer i slukkefluidumet etter at et visst antall åpneoperasjoner er utført av bryteren. Under innvirkning av brudd-lysbuen utvikles nemlig rest-spaltningsprodukter som virker skadelig på slukkefluidumets renhet. Dette gjør det nødvendig, selv om de andre ovennevnte grunner ikke ville kreve denne utvei, å holde de to kretser (for det slukkende og det isolerende fluidum) gjensidig adskilt. Selv om slukkefluidumet - i det minste for en viss tid, hvoretter det må skiftes - kan tåle nærvær av forurensninger som skyldes rest-spaltningsproduktene, kan dette ikke tåles for det isolerende fluidum, da selv en liten forurensning umiddelbart vil sette i fare fluidumets dielektriske egenskaper og følgelig utførelsen av dets oppgave. Dette er et meget vanskelig punkt på grunn av de opptredende høye spenninger (opptil flere hundre kilovolt). Følgelig må en god kontaktbryter nødvendigvis være helt adskilt fra de andre bryterdeler i de allerede kjente metallinnkapslede strømbrytere. Another disadvantage of the known, metal-encased circuit breakers is the contamination that appears in the extinguishing fluid after a certain number of opening operations have been carried out by the breaker. Under the influence of the breakdown arc, residual fission products develop which have a detrimental effect on the purity of the extinguishing fluid. This makes it necessary, even if the other above-mentioned reasons would not require this solution, to keep the two circuits (for the extinguishing and the insulating fluid) mutually separate. Although the extinguishing fluid - at least for a certain period of time, after which it must be changed - can tolerate the presence of contaminants resulting from the residual fission products, this cannot be tolerated for the insulating fluid, as even a small contamination will immediately endanger the fluid's dielectric properties and consequently the performance of its task. This is a very difficult point because of the high voltages that occur (up to several hundred kilovolts). Consequently, a good contact switch must necessarily be completely separated from the other switch parts in the already known metal-encased circuit breakers.

Ved siden av de foran omtalte kjente typer av metallinnkapslede effektbrytere hvor det benyttes adskilte fluida, er det også kjent metallinnkapslede brytere for én fase, hvor metallinnkapslingen er fylt av svovelhexafluorid og inneholder et enkelt rom med brytere med aksial selvblåsing ved lavt trykk, hvor gassfluidumet isolerer de forskjellige strømførende deler og utgjør slukkemiddel for bruddlysbuen. Disse kjente konstruksjoner er imidlertid begrenset til anvendelse av høyst to bryterenheter, idet konstruk-sjonene ikke tillater opptagelse av mer enn to sådanne enheter. De kjente konstruksjoner omfatter videre seriekoplede effektbrytere, og gir ikke mulighet for innbygging i en innkapsling av en effektbryter med mer enn to seriekoplede brytersett eller kontaktbrytere. Alongside the known types of metal-encased circuit breakers mentioned above where separate fluids are used, there are also known metal-encased circuit breakers for one phase, where the metal encasement is filled with sulfur hexafluoride and contains a single room with axial self-blowing switches at low pressure, where the gas fluid isolates the various current-carrying parts and constitute an extinguishing agent for the ruptured arc. However, these known constructions are limited to the use of a maximum of two switch units, as the constructions do not permit the use of more than two such units. The known constructions also include series-connected circuit breakers, and do not allow for the installation in an enclosure of a circuit breaker with more than two series-connected switch sets or contact switches.

Det er således et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe . en høyspennings effektbryter av metallinnkapslet type som er for-bedret sammenliknet med de tidligere kjente metallinnkapslede effektbrytere og er uten de foran omtalte ulemper som de kjente brytere medfører. It is thus an object of the invention to provide . a high-voltage circuit-breaker of the metal-encased type which is improved compared to the previously known metal-encased circuit-breakers and is without the aforementioned disadvantages that the known switches entail.

Mer spesielt er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en metallinnkapslet effektbryter i hvilken et eneste rom er anordnet for å inneholde et antall - fra to og oppover seriekoplede, selvblåsende brytersett eller kontaktbrytere som er neddykket i et eneste fluidum som i overensstemmelse med kjent teknikk virker som fyllmiddel i metallinnkapslingen, som isolasjonsmiddel for isolasjon av de forskjellige strømførende deler, og endelig som slukkemiddel for blåseslukking av bruddlysbuen. More particularly, it is an object of the invention to provide a metal-encased circuit breaker in which a single compartment is arranged to contain a number - from two upwards of series-connected, self-blowing switch sets or contact switches which are immersed in a single fluid which, in accordance with the prior art, operate as a filler in the metal enclosure, as an insulating agent for insulating the various current-carrying parts, and finally as an extinguishing agent for blow extinguishing of the ruptured arc.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en effektbryter som, for å tillate anvendelse av ett fluidum for alle de ovennevnte oppgaver, og særlig de isolerende og slukkende funksjoner, i størst mulig grad og i ethvert fall i vesentlig større grad enn hva som hittil har vært mulig, omhyggelig unngår utvikling av reSt-spaltningsprodukter som følge av de gjentatte åpningsopera-sjoner som utføres av effektbryteren, idet utvikling av de rest-spaltningsprodukter som.er skadelige for de dielektriske egenskaper for det benyttede fluidum, i ethvert fall helt unngås. Another object of the invention is to provide a circuit breaker which, in order to allow the use of one fluid for all the above-mentioned tasks, and in particular the insulating and extinguishing functions, to the greatest extent possible and in any case to a significantly greater extent than what has hitherto was possible, carefully avoids the development of residual decomposition products as a result of the repeated opening operations carried out by the circuit-breaker, since the development of the residual decomposition products which are harmful to the dielectric properties of the fluid used is in any case completely avoided.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en metallinnkapslet effektbryter som takket være det rasjonelle arrangement av de montasjer som inngår i effektbryteren, særlig arrange-mentet av brytersettene eller kontaktbryterne, resulterer i en kom-pakt konstruksjon, små diménsgoner og følgelig betydelig redusert pris. Another object of the invention is to provide a metal-encased circuit breaker which, thanks to the rational arrangement of the assemblies included in the circuit breaker, particularly the arrangement of the switch sets or contact switches, results in a compact construction, small dimensions and consequently a significantly reduced price.

Ovennevnte formål oppnås ved en effektbryter av den inn-ledningsvis angitte type som er kjennetegnet ved at minst to, men også flere enn to uten noen spesiell begrensning, seriekoplede, selvblåsende brytersett som hvert er forsynt med minst én bevegelig kontakt, er montert i metallinnkapslingen, idet innkapslingen, uavhengig av antall brytersett i denne, danner et eneste kammer eller rom i hvilket alle de indre deler står i fri innbyrdes forbindelse og det gassformede fluidum har mulighet for fri sirkulasjon idet ingen klaff og/eller skillevegg er til stede i rommet, at brytersettenes bevegelige kontakter er tilpasset for nøyaktig samtidig påvirkning ved hjelp av de indre leddanordninger som er forbundet med de ytre styremekanismer via indre og ytre manøveranordninger av hvilke i det minste en del er ført på gasstett måte gjennom metallinnkapslingens vegg, og at det i innkapslingens vegg er anordnet åpninger i et antall av to uavhengig av antall seriekoplede brytersett som utgjør hele strømbryteren, gjennom hvilke åpninger forbindelsesterminaler for det første og andre brytersett er koaksialt anordnet, idet åpningene er forsynt med flenser for forbindelse av metallinnkapslingen med andre elektriske innretninger som er fylt av det nevnte ene gassfluidum, slik at dette fluidum ved hjelp av åpningene fritt kan sirkulere i alle elektriske innretninger som er gasstett forbundet med hverandre og med effektbryteren, og at gassfluidumet, bortsett fra når selvblåsingen frembringes ved effektbryterens åpning, holdes på et felles lavt trykk i hele metallinnkapslingens indre rom og/eller de indre rom i de med denne gasstett forbundne, elektriske innretninger. The above-mentioned purpose is achieved by a circuit breaker of the type indicated at the outset, which is characterized by at least two, but also more than two without any particular limitation, series-connected, self-blowing switch sets, each equipped with at least one movable contact, mounted in the metal enclosure, since the enclosure, regardless of the number of switch sets in it, forms a single chamber or room in which all the internal parts are in free connection with each other and the gaseous fluid has the possibility of free circulation since no flap and/or partition is present in the room, that the switch sets' movable contacts are adapted for precise simultaneous action by means of the internal joint devices which are connected to the external control mechanisms via internal and external maneuvering devices, at least a part of which is led in a gas-tight manner through the wall of the metal enclosure, and that in the wall of the enclosure there is arranged openings in a number of two regardless of the number of series-connected switch sets that make up the whole the circuit breaker, through which openings connecting terminals for the first and second switch sets are coaxially arranged, the openings being provided with flanges for connecting the metal enclosure with other electrical devices which are filled with the aforementioned one gas fluid, so that this fluid can circulate freely by means of the openings in all electrical devices that are gas-tightly connected to each other and to the circuit-breaker, and that the gas fluid, except when the self-blowing is produced at the circuit-breaker's opening, is kept at a common low pressure in the entire internal space of the metal enclosure and/or the internal spaces in those connected to it gas-tightly , electrical devices.

De brytersett eller brytekamre som skal monteres i effektbryteren, må velges blant de som er av typen med lavt trykk og aksial selvblåsing, og som er forsynt med dyse eller munnstykke og er egnet for drift med det ene, gassformede fluidum. Mer spesielt må brytekamrene eller brytersettene tilfredsstille den betingelse at de ikke tillater, som følge av bruddlysbuen ved bryterens åpning, utvikling av rest-spaltningsprodukter som kan forurense det nevnte ene gassformede fluidum. The breaker sets or breaker chambers to be mounted in the circuit breaker must be selected from among those of the low-pressure and axial self-blowing type, which are equipped with a nozzle or nozzle and are suitable for operation with the one, gaseous fluid. More particularly, the breaker chambers or breaker sets must satisfy the condition that they do not allow, as a result of the breaker arc at the breaker's opening, the development of residual fission products which can contaminate the aforementioned one gaseous fluid.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene som viser to forskjellige utførelsesek-sempler på oppfinnelsen, og der fig. 1 er et skjematisk frontriss av et snitt gjennom et vertikalt aksialplan for en effektbryter som er forsynt med to brytersett (brytekamre) eller kontaktbrytere, fig. <2> er et skjematisk sideriss av den samme bryter og fig. 3 er et frontriss av en alternativ effektbryter etter de samme prinsipper som på fig. 1, men som er forsynt med et eneste brytersett eller brytekammer. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings which show two different embodiments of the invention, and where fig. 1 is a schematic front view of a section through a vertical axial plane of a circuit breaker which is provided with two switch sets (switch chambers) or contact switches, fig. <2> is a schematic side view of the same switch and fig. 3 is a front view of an alternative circuit breaker according to the same principles as in fig. 1, but which is provided with a single switch set or switch chamber.

På figurene er like eller tilsvarende deler forsynt med samme henvisningstall. In the figures, similar or equivalent parts are provided with the same reference number.

Som vist på tegningene, består den metallinnkapslede, gassfylte effektbryter ifølge oppfinnelsen i det vesentlige av en metallinnkapsling eller beholder 1, ett eller to brytekamre eller kontaktbrytere 4 som er anordnet i beholderen og inneholder faste og bevegelige kontakter 2 henholdsvis 3. As shown in the drawings, the metal-encased, gas-filled circuit breaker according to the invention essentially consists of a metal enclosure or container 1, one or two breaking chambers or contact switches 4 which are arranged in the container and contain fixed and movable contacts 2 and 3 respectively.

Metallinnkapslingen 1 holdes på jordpotensial og opera-tørene kan derfor berøre denne uten å løpe noen risiko. Metallinnkapslingen er fylt med et gassfluidum med gode dielektriske egenskaper (spesielt svovelhexafluorid som nærmere beskrevet nedenfor), og som utgjør både det middel som fyller innkapslingens indre rom og The metal enclosure 1 is kept at earth potential and the operators can therefore touch it without running any risk. The metal enclosure is filled with a gas fluid with good dielectric properties (especially sulfur hexafluoride as described in more detail below), and which constitutes both the agent that fills the enclosure's inner space and

(i tillegg til de nødvendige isolerte mekaniske understøttelser) (in addition to the necessary isolated mechanical supports)

det middel som isolerer de strømførende deler mot innkapslingen, og som dessuten utgjør det middel som slukker brudd-lysbuen. the agent which insulates the current-carrying parts from the enclosure, and which also constitutes the agent which extinguishes the breakdown arc.

De isolerte mekaniske understøttelser for de strømførende deler består av hule, klokkeformet utstående isolatorer 6 hvis veg-ger har store forbindelsesåpninger 13 (én eller flere for hver isolator) , på en slik. måte at isolatorene 6 ikke danner noe skillevegg mellom de forskjellige deler av innkapslingen eller beholderen mellom hvilke isolatorene er innskutt, men på en måte som tillater fri sirkulasjon av det beholderfyllende fluidum. The isolated mechanical supports for the current-carrying parts consist of hollow, bell-shaped protruding insulators 6 whose walls have large connection openings 13 (one or more for each insulator), on such. way that the insulators 6 do not form any partition between the different parts of the enclosure or container between which the insulators are inserted, but in a way that allows free circulation of the container-filling fluid.

Isolatorene 6 kan være laget av hvilket som helst egnet dielektrisk materiale, dvs. et materiale som har de nødvendige mekaniske og elektriske egenskaper samtidig som det heller ikke påvirkes av beholderens 1 fyllfluidum. The insulators 6 can be made of any suitable dielectric material, i.e. a material which has the necessary mechanical and electrical properties while also not being affected by the filling fluid of the container 1.

En endevegg i beholderen 1 er forsynt med to åpninger eller munninger 14 som fortrinnsvis er runde og har passende flenser 5 An end wall in the container 1 is provided with two openings or mouths 14 which are preferably round and have suitable flanges 5

for forbindelse av enheten med anleggets andre innretninger. Forbindelsesterminaler 7 som kommer fra kontaktbryterne 4 som er anordnet i beholderen 1, passerer gjennom åpningene 14. Terminalene 7 utgjøres av den ytre forlengelse av de aktuelle faste kontakter 2, for connecting the unit with the facility's other devices. Connection terminals 7 coming from the contact switches 4 arranged in the container 1 pass through the openings 14. The terminals 7 are constituted by the outer extension of the relevant fixed contacts 2,

og er understøttet av de klokkeformede isolatorer 6 på en slik måte at de er nøyaktig sentrert i den sirkulære åpning 14 som de passerer gjennom. and are supported by the bell-shaped insulators 6 in such a way that they are exactly centered in the circular opening 14 through which they pass.

Beholderen 1 er mekanisk forbundet med de andre innretninger i anlegget ved hjelp av flensene 5, mens kontaktbryterne 4 er elektrisk forbundet med anleggets andre innretninger ved hjelp av forbindelsesterminalene 7 (som plugges inn i tilsvarende tulipanfor-; mede kontakter eller hunn-forbindelsesklemmer). The container 1 is mechanically connected to the other devices in the system by means of the flanges 5, while the contact switches 4 are electrically connected to the system's other devices by means of the connection terminals 7 (which are plugged into corresponding tulip-shaped contacts or female connection terminals).

Gjennom de nevnte sirkulære åpninger 14, over det store åpningsområde (med utstrekning som en sirkulær ring) som ikke opptas av terminalen 7, kan fluidumet som fyller beholderen 1, fritt sirkulere til og fra de andre kretsinnretninger som består av metallinnkapslede enheter, idet disse inneholder det samme fluidum som fyll-ende og isolerende middel. Through the aforementioned circular openings 14, over the large opening area (extending as a circular ring) which is not occupied by the terminal 7, the fluid which fills the container 1 can circulate freely to and from the other circuit devices consisting of metal-encased units, as these contain the same fluid as filler and insulating agent.

Det skal her bemerkes at det kan benyttes to typer av klokkeformede isolatorer, nemlig med huller 13 eller uten huller, dvs. med helt lukket kappe. It should be noted here that two types of bell-shaped insulators can be used, namely with holes 13 or without holes, i.e. with a completely closed jacket.

Den allerede beskrevne situasjon gjelder for det første tilfelle hvor fluidum fritt kan sirkulere gjennom beholderen 1, og gjennom åpningene 14 også ut av denne, til og fra andre tilknyttede innretninger. The situation already described applies firstly to the case where fluid can circulate freely through the container 1, and through the openings 14 also out of it, to and from other connected devices.

I det sistnevnte tilfelle er det derimot mulig å montere isolatorer 6 som er forsynt med huller og er anbrakt inne i beholderen (til høyre på fig. 1, dvs. ved leddanordningene 10), og hele isolatorer 6 som er uten huller og er anbrakt på åpningene 14 (til venstre på fig. 1 og 3, dvs. ved forbindelsesterminalene 7. Dersom denne andre løsning velges, monteres ingen isolatorer 6 med huller 13 i det alternativ som er vist på fig. 3). I det andre tilfelle kan fluidum fremdeles sirkulere gjennom hele beholderen 1, men kan ikke nå de andre innretninger da det ikke har mulighet for å komme ut gjennom åpningene 14. Som en motvekt unngår man imidlertid ved dette arrangement å miste det fluidum som svarer til beholdervolumet, hvilket inntreffer i det første tilfelle når strømbryteren tas ut av anlegget for vedlikeholdsformål eller av en annen grunn. På den annen side er tapet av dette fluidum ikke noen stor ulempe, da fjerningen av effektbryteren er en operasjon som finner sted bare i meget sjeldne tilfeller, og det nevnte fluidumvolum er meget lite på grunn av konstruksjonens kompakthet. In the latter case, on the other hand, it is possible to mount insulators 6 that are provided with holes and are placed inside the container (to the right of Fig. 1, i.e. at the joint devices 10), and entire insulators 6 that are without holes and are placed on the openings 14 (on the left in fig. 1 and 3, i.e. at the connection terminals 7. If this second solution is chosen, no insulators 6 with holes 13 are fitted in the alternative shown in fig. 3). In the second case, fluid can still circulate through the entire container 1, but cannot reach the other devices as it does not have the opportunity to get out through the openings 14. As a counterbalance, however, this arrangement avoids losing the fluid that corresponds to the container volume , which occurs in the first case when the circuit breaker is removed from the installation for maintenance purposes or for another reason. On the other hand, the loss of this fluid is not a great disadvantage, since the removal of the circuit breaker is an operation that takes place only in very rare cases, and the said fluid volume is very small due to the compactness of the construction.

En tredje løsning som er noe dyrere, men som til gjen-gjeld forener fordelene med de to foregående løsninger, består i å anordne passende membraner som gasstett lukker hullene 13, og passende manøvreringsmekanismer, slik at hullene kan tettes før strøm-bryteren fjernes fra anlegget. A third solution which is somewhat more expensive, but which in return combines the advantages of the two preceding solutions, consists in arranging suitable membranes that gas-tightly close the holes 13, and suitable maneuvering mechanisms, so that the holes can be sealed before the circuit breaker is removed from the plant .

Beholderen 1 er forsynt med hjul 16 for å gjøre det lettere å flytte denne og for å gjøre det lettere å kople den sammen med annet anleggsutstyr. The container 1 is provided with wheels 16 to make it easier to move it and to make it easier to connect it with other plant equipment.

Tegningene viser bare én strømbryterpol, og det er følge-lig åpenbart at det ved et trefasesystem kreves tre enkeltpoler som vist på tegningene, for å bygge opp en trepolet strømbryter. Den viste ene pol omfatter slik som tidligere beskrevet og slik som klart vist på tegningene, to seriekoplede brytersett eller kontaktbrytere 4 for det på fig. 1 og 2 viste eksempel, og én kontaktbryter 4 for det eksempel som er vist på fig. 3. The drawings show only one circuit breaker pole, and it is therefore obvious that in the case of a three-phase system, three single poles are required, as shown in the drawings, to build up a three-pole circuit breaker. The one pole shown comprises, as previously described and as clearly shown in the drawings, two series-connected switch sets or contact switches 4 for that in fig. 1 and 2 shown example, and one contact switch 4 for the example shown in fig. 3.

Dersom de aktuelle spenninger skulle gjøré det nødvendig, er det mulig å anordne også mer enn to seriekoplede kontaktbrytere. Ved en slik sammenstilling gir den metallinnkapslede effektbryter ifølge oppfinnelsen en høy ytelse også i forbindelse med drifts-spenninger på flere hundre kilovolt. If the current voltages make it necessary, it is also possible to arrange more than two series-connected contact switches. With such an assembly, the metal-encased circuit breaker according to the invention provides a high performance also in connection with operating voltages of several hundred kilovolts.

I tilfelle av to eller flere elektrisk seriekoplede kontaktbrytere 4, er disses bevegelige kontakter 3 mekanisk sammenkop-let, og de styres samtidig over en passende leddanordning 10, ved hjelp av en egnet styremekanisme 8 som f.eks. manøvreres ved hjelp av trykkluft. In the case of two or more electrically series-connected contact switches 4, their movable contacts 3 are mechanically interconnected, and they are simultaneously controlled via a suitable joint device 10, by means of a suitable control mechanism 8 such as e.g. is maneuvered using compressed air.

Nærmere bestemt tilfører den nevnte styremekanisme 8 energi (generert av et motor-kompressorsett) for manøvrering av de to bevegelige kontakter, dvs. for åpning og lukking av den elektriske krets. På grunn av åpenbare konstruksjonsmessige grunner er styremekanismene anordnet utenfor beholderen, og manøverbevegelsen overføres til beholderens innerside ved hjelp av leddforbindelser 10 og en dreietapp 9 som er innskutt mellom leddforbindelsene 10 og den bevegelige kontakt 3. Det er overflødig å bemerke at de nevnte dreietapper 9 går gjennom beholderveggen gjennom passende bøssinger som er tette i forhold til gassen som fyller beholderen. Det er derimot nødvendig å påpeke de ytterligere fordeler som fåes ved løsningen ifølge oppfinnelsen og som sikrer bedre gasstetthet, da bruken av svovelhexafluorid (SFg) gjør det mulig å anvende et driftstrykk for gassen som er lavere enn atmosfæretrykket, og da SFg-gassen har en tetthet som er fem til seks ganger så høy som lufttettheten, hvilket betydelig reduserer gasslekkasjer ved de punkter der manøveranordningen går gjennom beholderveggen og ved brytermekanismens flenser. Endelig skal det bemerkes at opptreden av lekkasjer er meget begrenset, da enheten bare har så mange gjennomgangspunkter for de manøvrerende mekaniske anordninger som det finnes kontaktbrytere, og bare to flensforbindelser 5 svarende til de to åpninger 14. More specifically, the aforementioned control mechanism 8 supplies energy (generated by a motor-compressor set) for maneuvering the two movable contacts, i.e. for opening and closing the electrical circuit. Due to obvious structural reasons, the control mechanisms are arranged outside the container, and the maneuvering movement is transferred to the inside of the container by means of joint connections 10 and a pivot pin 9 which is inserted between the joint connections 10 and the movable contact 3. It is superfluous to note that the aforementioned pivot pins 9 move through the container wall through suitable bushings that are tight in relation to the gas filling the container. On the other hand, it is necessary to point out the additional advantages obtained by the solution according to the invention and which ensure better gas tightness, as the use of sulfur hexafluoride (SFg) makes it possible to use an operating pressure for the gas that is lower than atmospheric pressure, and as the SFg gas has a density that is five to six times as high as air density, which significantly reduces gas leaks at the points where the maneuvering device passes through the container wall and at the flanges of the switch mechanism. Finally, it should be noted that the occurrence of leaks is very limited, as the unit has only as many passage points for the operating mechanical devices as there are contact switches, and only two flange connections 5 corresponding to the two openings 14.

Av de ytterligere henvisningstall på tegningene betegner 11 et trykkluftreservoar for motor-kompressorsettet, 12 betegner motor-kompressorsettet som tilfører drivenergi til styremekanismen 8, og 17 (fig. 1) betegner den elektriske leder (stang) som forbin-der de to kontaktbrytere 4 i serie. Of the further reference numbers in the drawings, 11 denotes a compressed air reservoir for the motor-compressor set, 12 denotes the motor-compressor set which supplies drive energy to the control mechanism 8, and 17 (fig. 1) denotes the electrical conductor (rod) which connects the two contact switches 4 in series.

Det fluidum som i den foreliggende effektbryter benyttes for fylling, isolasjon og lysbueslukking, er fortrinnsvis svovel-hexaf luorid med et trykk på fra 3 til 5 kg/cm<2>. Fluidumet står ved samme trykk i forbindelse med alle deler i effektbryteren, og even-tuelt med de andre kretsutrustninger som den metallinnkapslede effektbryter er forbundet med. En forutsetning for fluidumets frie sirkulasjon i den metallinnkapslede effektbryter og gjennom åpningene 14 til de eventuelle andre elektriske utrustninger, er at det benyttes brytekamre av typen med lavt trykk og aksial selvblåsing, og som er forsynt med dyse eller munnstykke ifølge venturirør-prinsippet og er egnet for drift med det valgte gassfluidum. Et velegnet brytekammer av denne type er det som benyttes i de så-kalte "MHM"-effektbrytere. Dette brytekammer har meget effektiv slukkeevne og dessuten den egenskap at det produserer meget små mengder restspaltningsprodukter av det isolerende fluidum, også The fluid used in the present circuit breaker for filling, insulation and arc extinguishing is preferably sulfur hexafluoride with a pressure of from 3 to 5 kg/cm<2>. The fluid is at the same pressure in connection with all parts in the circuit breaker, and possibly with the other circuit equipment to which the metal-encased circuit breaker is connected. A prerequisite for the free circulation of the fluid in the metal-encased circuit-breaker and through the openings 14 to the possible other electrical equipment is that low-pressure and axial self-blowing type breaker chambers are used, which are equipped with a nozzle or nozzle according to the venturi principle and are suitable for operation with the selected gas fluid. A suitable breaking chamber of this type is the one used in the so-called "MHM" circuit breakers. This breaking chamber has very effective extinguishing capability and furthermore the property that it produces very small amounts of residual fission products of the insulating fluid, also

som følge av gjentatte brudd og under meget høy belastning, idet restspaltningsproduktene (ved siden av at de er til stede i meget ubetydelige mengder) har den fordel at de ikke har noen forurens-ende innvirkning på fyllfluidumet, og dermed ikke nedsetter dettes dielektriske egenskaper i merkbar grad. as a result of repeated fractures and under very high load, as the residual fission products (in addition to being present in very insignificant quantities) have the advantage that they have no contaminating effect on the filling fluid, and thus do not reduce its dielectric properties in noticeable degree.

Ved benyttelse av svovelhexafluorid som det eneste fluidum, oppnås meget vesentlige funksjons- og konstruksjonsmessige fordeler. Dersom man eksempelvis skulle benytte luft både som isolerende og slukkende fluidum, ville det være nødvendig med et felles lufttrykk på ca. 25 kg/cm for å oppnå sikker og effektiv lysbueslukking. Lavere trykkverdier for selvblåsing ville kreve store luftmengder, hvilket imidlertid ville gi en dårlig effekt. By using sulfur hexafluoride as the only fluid, very significant functional and constructional advantages are achieved. If, for example, air were to be used as both insulating and extinguishing fluid, a common air pressure of approx. 25 kg/cm to achieve safe and effective arc extinguishing. Lower pressure values for self-blowing would require large amounts of air, which would however give a poor effect.

Da dessuten den slukkende luftstrøm ikke lenger må slippes ut i det fri, da det er mulig å frigjøre den i et rom ved redusert trykk (ca. 3 til 5 kg/cm 2 som foran allerede nevnt, lik hele beholderens fyllfluidum), er en annen ulempe ved omtalte brytere fjernet, nemlig den brakende lyd som forårsakes når den slukkende luftstrøm slippes ut i det fri ved hver kretsåpning. Since, moreover, the extinguishing airflow no longer has to be released into the open, as it is possible to release it in a room at reduced pressure (approx. 3 to 5 kg/cm 2 as already mentioned above, equal to the entire container's filling fluid), a another disadvantage of said switches removed, namely the crashing sound caused when the extinguishing air stream is released into the open at each circuit opening.

Ved effektbryteren ifølge oppfinnelsen oppnås også ytterligere fordeler. Den rasjonelle anbringelse av de deler som utgjør den metallinnkapslede bryter, eliminasjonen av adskilte kretser for de forskjellige fluida som er redusert til bare ett fluidum, eliminasjonen av flytende fluida (såsom isolerende olje), og så videre, gir mulighet for å oppnå en meget komptakt konstruksjon med meget små dimensjoner. Dette er et viktig trekk tatt i betrakt-ning at metallinnkapslede bryterkonstruksjoner installeres innen-dørs, i rom der den tilgjengelige plass alltid er sparsom og byg-ningsarealet under alle omstendigheter er meget kostbart, slik at enhver dimensjonen minskning av bryterens omfang fører til betyde-lige besparelser med hensyn til den kaptial som er låst i anleggene. Further advantages are also achieved with the circuit breaker according to the invention. The rational placement of the parts that make up the metal-encased switch, the elimination of separate circuits for the various fluids reduced to only one fluid, the elimination of liquid fluids (such as insulating oil), and so on, make it possible to achieve a very compact construction with very small dimensions. This is an important feature considering that metal-encased switch constructions are installed indoors, in rooms where the available space is always scarce and the building area is in any case very expensive, so that any dimensional reduction in the scope of the switch leads to significant equal savings with regard to the capital locked up in the facilities.

På grunn av den rasjonelle anbringelse av effektbryterens innretninger er det videre mulig å oppnå direkte uttak fra de faste kontakter 2 i brytekamrene eller kontaktbryterne 4, gjennom forbindelsesterminalene 7 som strekker seg aksialt og faller sammen med de respektive faste kontakter 2, slik at det er mulig å spare materialer (det trengs f.eks.. mindre .mengder kopper), oppnå mindre spenningsfall, mindre energitap på grunn av varmeutstråling som et resultat av Joule-effekt osv. Den forskjellige plasering av kontaktbryterne i de allerede kjente metallinnkapslede effektbrytere som benytter to adskilte kretser for de benyttede fluida, gjør det derimot nødvendig å benytte rørbøyer, kontrabøyer og buktende ledere for å forbinde kontaktbryterne med forbindelsesterminalene gjennom hvilke effektbryteren tappes i den krets som den kontrollerer. Due to the rational placement of the circuit-breaker devices, it is further possible to achieve direct withdrawal from the fixed contacts 2 in the breaker chambers or contact switches 4, through the connection terminals 7 which extend axially and coincide with the respective fixed contacts 2, so that it is possible to save materials (e.g. smaller quantities of cups are needed), achieve less voltage drop, less energy loss due to heat radiation as a result of the Joule effect, etc. The different placement of the contact switches in the already known metal-encased circuit breakers that use two separate circuits for the fluids used, on the other hand, make it necessary to use pipe bends, counter bends and meandering conductors to connect the contact switches with the connection terminals through which the circuit breaker is tapped in the circuit it controls.

Det faktum at det eneste fluidum som benyttes i denne effektbryter, er i gassform, og at ingen væske (olje) er til stede, hvilket gjør at det ikke er noen fare for oversvømmelse, tillater at enheten dersom det er nødvendig, kan installeres i hellende stilling, eller som et grensetilfelle monteres opp ned uten at noen ulemper oppstår. The fact that the only fluid used in this circuit breaker is in gaseous form and that no liquid (oil) is present, which means that there is no risk of flooding, allows the unit, if necessary, to be installed in inclined position, or as a borderline case can be mounted upside down without any inconvenience arising.

Det skal også bemerkes at svovelhexafluorid ikke er brenn-bar, og at anvendelsen av denne gass følgelig beskytter bryteren mot brann. It should also be noted that sulfur hexafluoride is not flammable, and that the use of this gas consequently protects the switch against fire.

Det skal endelig bemerkes at anbringelse av de forskjellige indre innretninger i den foreliggende effektbryter er slik at også de foreskrevne kondensatorer (som ifølge de kjente regler for høyspennings-effektbrytere skal parallellkoples for hvert brytersett eller brytekammer når bryteren inneholder mer enn ett brytersett) kan installeres slik at de ikke opptar noen ekstra plass, slik som vist på fig. 1 der disse kondensatorer er betegnet med 15. Finally, it should be noted that the arrangement of the various internal devices in the present circuit-breaker is such that the prescribed capacitors (which according to the known rules for high-voltage circuit-breakers must be connected in parallel for each circuit-breaker set or circuit-breaker chamber when the circuit-breaker contains more than one circuit-breaker set) can be installed as that they do not take up any extra space, as shown in fig. 1 where these capacitors are denoted by 15.

anbringelsen av brytersettene 4 og de tilhørende kondensatorer 15 som i det vesentlige ligger i samme vertikalplan - som også er effektbryterens vertikale symmetriplan (se fig. 2) - tillater en betydelig reduksjon av dybde- eller sidedimensjonene og følgelig av beholderens plane utstrekning, hvorved det oppnås en ytterligere besparelse av monteringsflaten og plassen slik som allrede foran nevnt, hvilket er så verdifullt i tilfelle av innen-dørs installasjoner hvor metallinnkapslede effektbrytere inngår. De totale dimensjoner på den metallinnkapslede enhet kan også reduseres på grunn av at svovelhexafluorid har en isolerende evne som er mye høyere enn isolasjonsevnen for luft og kan sammenliknes med den dielektriske fasthet for olje. Dette gjør det mulig å redusere avstanden mellom de strømførende deler sammenliknet med the placement of the circuit breaker sets 4 and the associated capacitors 15 which lie essentially in the same vertical plane - which is also the circuit breaker's vertical symmetry plane (see fig. 2) - allows a significant reduction of the depth or side dimensions and consequently of the container's planar extent, whereby it is achieved a further saving of the mounting surface and space as already mentioned above, which is so valuable in the case of in-door installations where metal-encased circuit breakers are included. The overall dimensions of the metal-encapsulated device can also be reduced due to the fact that sulfur hexafluoride has an insulating ability that is much higher than the insulating ability of air and can be compared to the dielectric strength of oil. This makes it possible to reduce the distance between the current-carrying parts compared to

den avstand som kreves i. luftisolerte brytere. Dette gir følgelig mulighet for større kompakthet og mindre totale dimensjoner. the distance required in. air-insulated switches. This consequently allows for greater compactness and smaller overall dimensions.

Claims

!• Metal-encased, high-voltage circuit-breaker, comprising a gas-tight container or metal enclosure (1) which is filled with a single gas fluid consisting of one or more fluoridated compounds in gaseous form, in particular sulfur hexafluoride (SFg), which acts as a filler, as an insulating agent for isolating the different current-carrying parts and as an extinguishing agent for blowing extinguishing of the ruptured arc, at least two contact switches or switch sets (4) with axial self-blowing, in which the gas fluid is affected to produce the blowing extinguishing of the arc at the opening of the circuit-breaker, and external control mechanisms (8, 11, 12) which over internal and outer joint devices (9, 10) are connected to the switch sets (4), characterized in that at least two, but also more than two without any particular limitation, series-connected, self-blowing switch sets (4) each of which is provided with at least one movable contact (3 ), is mounted in the metal enclosure (1), as the enclosure, regardless of the number of switch sets in it, forms a single chamber or is a room in which all the internal parts are in free connection with each other and the gaseous fluid has the possibility of free circulation as no flap and/or partition is present in the room, that the movable contacts (3) of the switch sets (4) are adapted for exactly the same influence by means of the internal joint devices (10) which are connected to the external control mechanisms (8, 11, 12) via internal and external maneuvering devices (9, 10) of which at least a part is led in a gas-tight manner through the metal enclosure's (1) wall, and that openings (14) are arranged in the wall of the enclosure (1) in a number of two regardless of the number of series-connected switch sets (4) that make up the entire circuit breaker, through which openings (14) connection terminals (7) for the first and second switch sets (4) are coaxially arranged, the openings (14) being provided with flanges (5) for connecting the metal enclosure (1) with other electrical devices which are filled with the aforementioned one gas fluid, so that this fluid by means of a v the openings (14.) can circulate in all the electrical devices that are gas-tightly connected to each other and to the circuit breaker, and that the gas fluid, except when the self-blowing is produced at the circuit breaker's opening, is kept at a common low pressure throughout the metal enclosure's

internal spaces and/or the internal spaces of the gas-tightly connected electrical devices.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that said gas fluid in the form of sulfur hexafluoride is stored in the metal enclosure (1) at a pressure of from 3 to 5 kg/cm<2>.

3. Circuit breaker according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one essentially cone-shaped insulator (6) whose largest base surface is attached to the metal casing (1) around the respective openings (14) and the smallest base surface occupies the respective connection terminals (7) while supporting the corresponding switch set (4).

4. Circuit breaker according to claim 3, characterized in that at least one of the essentially cone-shaped insulators (6) is provided with an opening (13) for the passage of the gaseous fluid from the metal enclosure (1) to the aforementioned second gas-filled electrical device and vice versa.

5. Circuit breaker according to one of claims 1-4, characterized in that it comprises a device (17) in the metal casing (1) for electrical series connection of the aforementioned switch sets (4).