NO316818B1

NO316818B1 - Bryteranordning for undersjoisk kraftdistribusjon

Info

Publication number: NO316818B1
Application number: NO20021470A
Authority: NO
Inventors: Inge Ostergaard
Original assignee: Vetco Aibel As
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2004-05-18
Also published as: NO20021470L; US7326865B2; GB2402551B; AU2003215789A1; US20050116799A1; GB2402551A; NO20021470D0; GB0421189D0; WO2003081728A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en elektrisk bryteranordning omfattende minst én inngående leder og minst to utgående ledere samt et arrangement for å elektrisk kople sammen og kople fra hverandre lederne ved en aksiell bevegelse. En bryteranordning ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes i enkeltfasede eller flerfasede applikasjoner ved middels eller høye spenninger, og er egnet for kraft-fordelingssystemer under sjøen eller på land. Som et eksempel på førstnevnte kan bryteranordningen ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes i forbindelse med kraftforsyning av undersjøisk utstyr, så som undersjøiske, elektriske pumper. Typ-iske spesifikasjoner for en slik bryteranordning ved trefaset krafttilførsel er 1 -11 kV og 50 - 500 A.

Foreliggende oppfinnelse vedrører dessuten bruken av bryteranordningen i forbindelse med generell undersjøisk kraftdistribusjon og -fordeling.

Foreliggende oppfinnelse vedrører ytterligere en fremgangsmåte for vekselvis tilkopling og avkopling av minst én inngående elektrisk leder og minst to utgående elektriske ledere.

Utviklingen innenfor offshore olje- og gassutvinning har i de siste årene blitt utvidet til å omfatte undersjøisk elektrisk utstyr samt installasjoner for produksjon og transport av olje og gass. Disse undersjøiske installasjonene erstatter utstyr som tradi-sjonelt er blitt plassert på plattformer hvortil olje og gass er blitt transportert for ytterligere behandling og transport. Denne utviklingen av undersjøiske produksjons-, transport- og behandlingssystemer har resultert i et økende behov for tilførsel av store mengder elektrisk kraft til undersjøisk utstyr. Kombinasjonen av elektrisk kraft og konduktivt sjøvann gjør koplingen mellom elektriske kabler og elektrisk utstyr på sjøbunnen meget vanskelig og risikofylt. Bryteranordninger som er utviklet i for bruk i forbindelse med krafttilførsel av undersjøisk utstyr må være robust samt tilpasset fjernstyring. De sørger for at elektrisk kraft blir omdirigert fra en hoved-drivenhet, for eksempel en elektrisk pumpe, til en redundant drivenhet ved en midlertidig driftsstans.

Et eksempel på en bryteranordning ment for bruk i undersjøiske applikasjoner er angitt i den internasjonale publikasjonen WO 98/21785. Den angitte bryteranordningen omfatter en inngående og en utgående leder som er forbundet med to felles hanndeler som er anordnet langs en felles senterlinje, samt et midtstykke som er tilveiebrakt i rommet mellom hanndelene. Midtstykket er forsynt med to kontakt-elementer av form av to hunndeler som kan føres sammen med hanndelene. Sammenføringen av kontaktdelene kan fjernstyres. Lederne forbindes ved å sam-menføre hunndelene i motsatte retninger langs den felles senterlinjen inntil hunndelene er koplet sammen med hanndelene. Dermed tilkoples og avkoples lederne ved hjelp av en aksiell bevegelse av kontaktdelene. Ulempen med denne tidligere kjente bryteranordningen, er at den er komplisert oppbygget samt omfatter mange bevegelige deler.

Undersjøiske applikasjoner stiller store krav til pålitelighet. Et problem med under-sjøisk utstyr som befinner seg på store dyp er knyttet til vanskelighetene med å få tilgang til defekt utstyr samt utføre reparasjoner. Dette problemet kan løses ved å tilveiebringe to elektriske drivenheter eller apparater som er arrangert slik at én av dem utgjør et ekstra eller redundant apparat. Dersom det oppstår en feil i ett av apparatene, vil den andre kunne anvendes i stedet. Det finnes derfor et behov for en fjernstyrt bryteranordning som kan kople ut det defekte apparatet og kople inn det funksjonerende apparatet. En slik bryteranordning må være kompakt, robust og pålitelig for at anordningen i seg selv ikke skal introdusere en risiko for svikt.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en bryteranordning for vekselvis tilkopling og fråkopling av minst én inngående leder mellom minst to utgående ledere, der bryteranordningen er robust, pålitelig og kompakt.

Dette formålet oppnås ved en elektrisk bryteranordning som omfatter en inngående leder, en første og andre utgående leder samt et arrangement for å kople

sammen og kople fra lederne samt et aksielt bevegbart element, der elementet er bevegbart mellom en første og en andre posisjon. Anordningen er arrangert slik at når det aksielt bevegbare elementet er i den første posisjonen, vil den inngående lederen og den andre utgående lederen være elektrisk tilkoplet mens den inngå-

ende lederen og den første utgående lederen er elektrisk frakoplet. Når det aksielt bevegbare elementet befinner seg i den andre posisjonen, vil den inngående lederen og den første utgående lederen være elektrisk tilkoplet, mens den inngående lederen og den andre utgående lederen er elektrisk frakoplet. Tilkoplingen og frå-koplingen av lederne oppnås ved å bevege ett enkelt element mellom to posisjoner, dvs. at anordningen kun har én bevegbar elektrisk komponent og dermed både er robust og pålitelig, idet den også er kompakt.

Ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse er den inngående lederen forbundet med den første utgående lederen via et første midtstykke som har et elektrisk isolerende parti, der den inngående lederen videre koplet til den andre utgående lederen via et andre midtstykke som har et elektrisk isolerende parti, idet de isolerende partier er aksielt forskjøvet i forhold til hverandre. Hvert av midtstykkene omfatter fortrinnsvis ledende partier som er anordnet på motsatte sider av det isolerende partiet. Takket være den aksielle forskyvningen mellom de isolerende partier og mellom de ledende partier, vil det være mulig å sammenkople og frakople lederne ved å aksielt bevege elementet mellom to posisjoner. Bryteranordningen fungerer også som en avbryter, idet de isolerende partier tilveiebringer en fysisk avstand mellom de ledende delene når lederne er frakoplet.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter det aksielt bevegbare elementet et første og andre kontaktorgan i form av en hylse. Kontaktor-ganenes aksielle posisjon i forhold til nevnte isolerende partier bestemmer om den inngående lederen står i elektrisk kontakt med den første eller andre utgående lederen. Som følge av en aksiell bevegelse brytes den elektriske kontakten mellom den inngående lederen og den første utgående lederen, idet en ny kontakt etable-res mellom den inngående lederen og den andre, utgående lederen.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse er det første og andre kontaktorgan hovedsakelig rørformet, fortrinnsvis med kontaktpunkter eller lameller forsenket i radielle lommer på hver ende av kontaktorganet. Den langsgående aksen til det første kontaktorganet og den langsgående aksen til det første midtstykket er koaksialt anordnet, det samme er den langsgående aksen til det andre kontaktorganet og den langsgående aksen til det andre midtstykket. Dette arrangementet gir store kontaktflater mellom kontaktorganet og de ledende partiene av midtstykket. Den rørformede utformingen av kontaktorganet, som fungerer som en føring, gjør det stabilt under bevegelse, idet den også forhindrer det i å rotere.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter den inngående lederen, et første lederelement som kan forskyves lineært i forhold til den første utgående lederen og et andre lederelement som kan forskyves lineært i forhold til den andre utgående lederen, idet midtstykkene er anordnet i rommet mellom lederelementene og de utgående ledere.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse er den første inngående lederen tilpasset for å tilveiebringe elektrisk kraft i en første fase, der anordningen omfatter en andre inngående leder som er tilpasset for å tilveiebringe kraft i en andre fase, en tredje leder og fjerde utgående leder, idet anordningen er arrangert slik at når det aksielt bevegbare elementet befinner seg i den første posisjonen, så er den andre inngående leder og den tredje utgående leder sammenkoplet, og den andre inngående leder og den fjerde utgående leder frakoplet. Når det aksielt bevegbare elementet befinner seg i den andre posisjonen, så er den andre inngående lederen og den tredje utgående lederen frakoplet, og den andre inngående lederen og den fjerde utgående lederen sammenkoplet. Samme aksielt bevegbare element kan dermed brukes for å kople inn og kople ut elektrisk kraft som tilføres av et antall ledere som har to eller flere faser.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter arrangementet en utløser som hydraulisk beveger det aksielt bevegbare elementet. En hydraulisk utløser kan lett fjernstyres ved hjelp av konvensjonelle kraft- og prosesstyrings-systemer.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse er de første og andre utgående lederne tilpasset for å være vekselvis koplet til en første eller andre elektrisk enhet, der den ene enheten er redundant i forhold til den andre og lederne er tilpasset for å tilføre kraft til kretsene. Bryteranordningen er spesielt egnet for å bytte mellom de to ovennevnte enheter.

Ifølge en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelse er bryteranordningen nedsenket i et dielektrisk medium. Fortrinnsvis omfatter det dielektriske medium en mineralolje eller syntetisk olje, så som en transformatorolje e.l. Ved å neddykke bryteranordningen i et dielektrisk medium, forhindres det at saltvann kommer i kontakt med viktige, ledende deler i bryteranordningen. Bryteranordningen er derfor spesielt egnet undersjøisk distribusjon av elektrisk kraft. For å lette bevegelsen av elementet i mediet er det bevegbare elementet forsynt med minst én passasje for transport av det elektriske mediet gjennom det bevegbare elementet. Under bevegelsen av elementet vil det omsluttende mediet være komprimert, og takket være et gjennomgående hull vil mediet finne en strømningsbane gjennom elementet til den andre siden av elementet, og dermed utlikne fortrengningsendringene.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for å tilkople og frakople minst én inngående leder og minst to utgående elektriske ledere. Dette formålet oppnås ved å bevege et aksielt bevegbart element fra en første posisjon til en andre posisjon for derved å kople den inngående lederen fra den andre utgående lederen og kople sammen den inngående lederen og den første utgående lederen, idet man ved å bevege det aksielt bevegbare elementet fra den andre posisjonen til den første posisjonen oppnår å kople den inngående lederen fra den første utgående lederen og å kople sammen den inngående lederen og den andre utgående lederen.

I det følgende gis en nærmere beskrivelse av forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse under henvisning til de vedføyde figurer, der: Fig. 1 viser et langsgående tverrsnitt av en bryteranordning ifølge en første utfør-else av oppfinnelsen, der det bevegbare elementet står i en første posisjon {høyre ledersett er koplet sammen), Fig. 2 viser bryteranordningen vist på fig. 1, der det bevegbare elementet står i en andre posisjon (venstre ledersett er koplet sammen), Fig. 3 viser i perspektiv et delvis utskåret riss av en andre utførelse av bryteranordningen ifølge oppfinnelsen som er innrettet for å veksle i et tre-faset system,

Fig. 4 viser et tverrsnitt langs linjen A-A av bryteranordningen vist på fig. 3, og

Fig. 5 viser skjematisk en bryteranordning ifølge oppfinnelsen, posisjonert på inn-siden av toppen av et undersjøisk ventiltre. Fig. 1 og 2 viser et vertikalt snitt gjennom en bryteranordning ifølge en første utfør-else av oppfinnelsen omfattende en inngående leder 1, en første utgående leder 2 og en andre utgående leder 3. Den inngående lederen 1 er innrettet for å motta elektrisk kraft fra en kraftkilde og de utgående lederne 2, 3 er innrettet for å føre elektrisk kraft til separate kontakter 4a, 4b. Kontaktene 4a, 4b kan for eksempel være forbundet med drivenheter eller drivapparater, der den ene enheten utgjør en redundant enhet i forhold til den andre enheten. Bryteranordningen ifølge oppfinnelsen opererer i to posisjoner. I den første posisjonen tilføres kraft via kontakten 4b, og i den andre posisjonen tilføres kraft via kontakten 4a. Bryteranordningen kopler aldri ut kraften, men veksler bare mellom to kontakter 4a, 4b.

Bryteranordningen omfatter ytterligere et aksielt bevegbart element 5. Elementet 5 er bevegbart langs en vertikal akse. Aksen kan imidlertid ha enhver annen retning. Vekslingen av kraft mellom de to kontaktene 4a, 4b utføres ved å bevege det bevegbare elementet 5 mellom to aksielle posisjoner. Fig. 1 viser bryteranordningen med det bevegbare elementet i den første posisjonen. Den inngående lederen 1 er koplet til et første og andre lederelement 7, 8. Lederelementene 7, 8 er utformet av to gjensidig parallelle tapper. Lederelementene 7, 8 og de utgående lederne 2, 3 er lineært forskjøvet i forhold til hverandre, og midtstykkene 10,11 er anordnet i rommet mellom dem.

Midtstykkene haren hovedsakelig sylinderisk utforming, idet én av endene er forbundet med lederelementene 7, 8 og den andre enden er forbundet med de utgående lederne 2, 3. Midtstykkene omfatter et antall elektrisk ledende partier 15,16, 17,18 og ikke-ledende partier 13,14 stablet oppå hverandre i en aksiell retning. De ledende og ikke-ledende partiene er hovedsakelig sylinderiske. Det første midtstykket omfatter ett ikke-ledende parti 13 og det andre midtstykket omfatter ett ikke-ledende parti 14, idet de ikke-ledende partiene 13,14 er aksielt forskjøvet i forhold til hverandre. Hvert av midtstykkene omfatter to ledende partier 15,16 og 17,18 anordnet på motsatte sider av de isolerende partier 13,14.

Det aksielt bevegbare elementet 5 omfatter et første og et andre kontaktorgan 20, 21, idet begge er hovedsakelig rørformede og har kontaktpunkter eller lameller som er forsenket i radielle lommer på hver ende av kontaktorganet. Det første og andre kontaktorganet 20, 21 er anordnet med de langsgående aksene forløpende parallelt med bevegelsesretningen. Det første kontaktorganet 20 og det første midtstykket 10 er koaksiale i forhold til hverandre, idet det første kontaktorganet 20 omslutter det første midtstykket 10. På samme vis er det andre kontaktorganet 21 og det andre midtstykket 11 koaksiale i forhold til hverandre, idet det andre kontaktorganet 21 omslutter det andre midtstykket 11.

Under bevegelsen av det bevegbare elementet 5, beveges kontaktorganene 20, 21 langs midtstykkene 10, 11. Avhengig av posisjonen til det bevegbare elementet

5, og derved posisjonen til kontaktorganene 20, 21, i forhold til de ikke-ledende partiene 13, 14 og de ledende partiene 15,16, 17,18 av midtstykkene, dannes eller brytes den elektriske forbindelsen mellom den inngående lederen 1 og den utgående lederen 2 og 3. Fig. 1 viser et bevegbart element 5 i en første, øvre posisjon, og fig. 2 viser det bevegbare elementet i en andre, nedre posisjon. Når det bevegbare elementet er i den øvre posisjonen, vil kontaktorganet 20 være i kontakt med det øvre ledende partiet 15 av midtstykket 10, men kontaktorganet 20 er ikke i kontakt med det nedre ledende partiet 16 ettersom kontaktorganet 20 befinner seg over det nedre, ledende partiet 16. De øvre og nedre ledende partier 15, 16 er adskilt av de ikke-ledende partier 13. Da det er en betydelig avstand ("a" på fig. 1) mellom det første kontaktorganet 20 og det nedre ledende partiet 16, vil

ingen strøm kunne passere mellom det ledende elementet 8 og den utgående lederen 2. Når det bevegbare elementet 5 er i sin øvre posisjon, vil derfor den inngående lederen 1 og den utgående lederen 2 ikke være tilsluttet.

Som vist på fig. 1, står det andre kontaktorganet 21 i forbindelse med både det øvre ledende partiet 17 og det nedre ledende partiet 18 av midtstykket 11 når det bevegbare elementet er i sin øvre posisjon. Strøm kan dermed passere fra leder-elementet 7, via det øvre lederpartiet 17, kontaktorganet 21 og det nedre ledende partiet 18 til den andre utgående lederen 3. Når det bevegbare elementet 5 er i sin øvre posisjon, vil den inngående lederen 1 derfor være forbundet med den utgående lederen 3.

Fig. 2 viser det bevegbare elementet 5 i en andre, nedre posisjon. I den nedre posisjonen står kontaktorganet 20 i elektrisk forbindelse med både det øvre, ledende partiet 15 og det nedre, ledende partiet 16 av det første midtstykket 10. Den inngående lederen 1 står dermed i elektrisk forbindelse den første utgående lederen 2 via kontaktelementet 8, det øvre, ledende partiet 15, kontaktorganet 20 og det nedre, ledende partiet 16. Når det bevegbare elementet 5 står i sin nedre posisjon, vil den inngående lederen 1 stå i forbindelse med den utgående lederen 2.

Når det bevegbare elementet 5 står i nedre posisjon, vil det andre kontaktorganet 21 befinne seg under det øvre ledende partiet 17 (vist som avstanden "b" på

fig. 2). Strømmen kan dermed ikke passere fra det øvre, ledende partiet 17 til det andre kontaktorganet 21. Når det bevegbare elementet 5 står i sin nedre posisjon, vil derfor den inngående lederen 1 ikke stå i kontakt med den utgående lederen 3.

Bryteranordningen omfatter et rørformet hus 22. Den inngående lederen 1 er anordnet i den øvre delen av huset, idet de utgående lederne 2, 3 er anordnet i den nedre delen av huset 22. Det bevegbare elementet 5 innbefatter et hovedsakelig sylinderisk utformet legeme av et isolerende materiale. Legemet av det bevegbare elementet 5 omfatter en flens 24 som strekker seg radielt utover og ligger an mot huset 22. På motsatte sider av flensen 24 er det anordnet hhv. et øvre og et nedre, ringformet utløserelement 26, 28. Huset 22 omfatter en rørformet vegg 23. Veggen 23 omfatter et innad- og nedad ragende parti 30, som sammen med veggen 23 danner et øvre volum 32 (se fig. 2) innrettet for å motta det øvre, ringformede utløserelementet 26 når det bevegbare elementet 5 beveges til sin øvre posisjon. Likeledes er et innad- og oppadragende veggparti 34 anordnet slik at den sammen med veggen 23 danner et nedre volum 35 (se fig. 1), som er innrettet for å motta det nedre, ringformede utløserelementet 28 når det bevegbare elementet 5 beveges til sin nedre posisjon.

Det øvre 32 og nedre volumet 35 er fylt med et fluid, så som luft eller olje. Hvert av volumene 32, 35 er forbundet med hydrauliske organer (ikke vist) som kan endre trykket til fluidet. Det bevegbare elementet 5 skyves nedover ved å øke trykket i fluidet som befinner seg i det øvre volumet 32 og ventilere fluidet i det nedre volumet 35, for derved å tvinge det øvre utløserelementet 5 nedover. På samme vis skyves det bevegbare elementet 5 oppover ved å øke trykket i det nedre volumet 35 og ventilere fluidet i det øvre volumet, for derved å tvinge det nedre utløserele-mentet 28 opp mot flensen 24 og dermed bevege det bevegbare elementet 5 oppover.

Huset 22 deles av det bevegbare elementet til et øvre rom 40 og et nedre rom 41. Det øvre og nedre rommet 40, 41 er fylt med en væske, så som en dielektrisk olje, for dermed å gi ytterligere elektrisk isolasjon mellom de elektriske komponentene i huset 22. Huset 22 er tettet mot det omkringliggende miljøet. Det bevegbare elementet 5 er forsynt med minst en passasje 38 for transport av den dielektriske oljen mellom det øvre og nedre rommet 40, 41 under bevegelsen av det bevegbare elementet 5.

For å forhindre kontakt mellom de ledende partiene 15,16 og den omkringliggende dielektriske olje, er lederelementene 7, 8 og de utgående lederne 2, 3 forsynt med et antall elektriske tetningselementer 37 i form av elektriske pakkbokstetninger. En annen hensikt med pakkbokstetningene er å forhindre elektrisk kortslut-ning mellom elektrisk ledende deler av forskjellig fase dersom bryteranordningen er innrettet for å veksle mellom kraft med mer enn én fase (fig. 3). En elektrisk pakkbokstetning omfatter fortrinnsvis en myk, sylinderisk polymerring som typisk har et lite avsmalende hull i midten. Den indre diameteren av ringen er slik at den vil gjennomgå en radiell sammentrykning når midtstykket kommer inn i og forløper gjennom ringen. Den radielle sammentrykningen og evnen til å viske av midtstykket er hovedkrav for å hindre elektrisk gjennomtrengning i det ladede grensesnittet mellom pakkbokstekningen og midtstykket.

De ringformede pakkbokstetningene 37 er anordnet rundt de første og andre midtstykkene 10, 11. Nærmere bestemt omfatter det aksielt bevegbare elementet 5 minst fire pakkbokstetninger 37 anordnet på motsatte sider av det første og andre kontaktorgan. Da kontaktelementene beveges mellom to forskjellige posisjoner, er hver side av kontaktelementene fortrinnsvis forsynt med to gjensidig forskjøvede, isolerende pakkbokstetninger 37, tilsvarende den første og andre posisjonen til det bevegbare elementet 5.

Bryteranordningen er også forsynt med en trykkbarriere 43 anordnet i den nedre delen av huset 22. Trykkbarrieren 43 omfatter elektriske penetratorer 44 i form av glassplugger innrettet for å motta de første og andre utgående lederne 2, 3. En slik trykkbarriere er spesielt egnet for undersjøiske applikasjoner og er tilveiebrakt for

å øke påliteligheten til tetningen rundt lederne 2, 3 og nærmere bestemt for å mot-stå trykkforskjellene over denne barrieren 43. Bryteranordningen vist på fig. 1 og 2 er innrettet for å tilføre kraft og for å veksle mellom en første og en andre elektrisk krets som er forbundet med den første og andre kontakt 4a, 4b. Hver av de elektriske kretsene omfatter fortrinnsvis et redundant apparat, så som en elektrisk driv-motor eller liknende.

Fig. 3 og 4 viser bryteranordningen 50 ifølge en andre utførelse som er egnet for tilførsel av kraft med tre faser. Bryteranordningen 50 omfatter en første inngående leder 51 innrettet for å tilveiebringe elektrisk kraft i en første fase, en andre inngående leder 52 innrettet for å tilveiebringe elektrisk kraft i en andre fase, og en tredje inngående leder 53 innrettet for å tilveiebringe elektrisk kraft i en tredje fase. På samme måte som i den tidligere beskrevne utførelsen, er hver av lederne forbundet med et første og andre lederelement 7, 8. Bryteranordningen omfatter seks utgående ledere, hvorav tre av dem er forbundet med en første kontakt 55 og de tre andre er forbundet med et andre kontaktutløp 56 innrettet for å tilveiebringe tre-faset kraft til en elektrisk krets forbundet med hver av kontaktene.

På samme måte som i den forutgående utførelsen er midtstykker tilveiebrakt i rommet mellom lederelementene og de utgående lederne, idet et aksielt bevegbart element 58 er anordnet langs en akse i parallell med den langsgående aksen av midtstykkene. Det bevegbare elementet 58 er forsynt med seks vertikalt anord-nede åpninger tilpasset for å motta midtstykkene. Åpningen er sirkulært anordnet rundt senterlinjen til det bevegbare elementet. Det bevegbare elementet 58 er forsynt med en passasje 62 som går gjennom det bevegbare elementet i den verti-kale retningen. Passasjen 62 er innrettet for transport av et dielektrisk fluid mellom den øvre og nedre del av huset under bevegelse av det bevegbare element 58. Bryteranordningen vist på fig. 3 og 4 fungerer på samme måte som bryteranordningen vist på fig. 1 og 2, bortsett fra at bryteranordningen vist på fig. 3 og 4 ved-rører tre-faset strøm og bryteranordningen vist på fig. 1 og 2 vedrører én-faset strøm.

Bryteranordningen ifølge de første og andre utførelsene er spesielt egnet for und-ersjøiske kraftdistribusjonssystemer med dårlig eller ingen tilgjengelighet for reparasjoner. Fig. 5 viser bryteranordningen 50 installert i den øvre delen av et hori-sontalt ventil-tre, typisk ment for terminasjon av et undersjøisk brønnkompletter-ingssystem. Det første kontaktutløpet 55 er forbundet med en kraftkabel som tilfø-rer elektrisk strøm til en første undersjøisk elektrisk pumpe (Electrical Submerged Pump - ESP), som ikke er vist på figurene. Det andre kontaktutløpet 56 er elektrisk forbundet med en andre undersjøisk elektrisk pumpe som er redundant med hen-syn til den første pumpen. Hensikten med bryteranordningen 50 er å veksle fra den første pumpen til den andre pumpen dersom den første pumpen skulle slutte å fungere. Bryteroperasjonen må utføres når strømmen midlertidig, dvs. bare for et kort øyeblikk, er avslått og lederne er "døde". Bryteranordningen er derfor ikke det som ofte kalles en "nettbryter". Når bryteranordningen har utført bryteroperasjonen, vil strømmen kunne slås på igjen. Bryteranordningen ifølge oppfinnelsen kan gjøres meget kompakt og kan dermed bygges inn i en horisontal trykkhette for et ventil-tre, som vist på fig. 5. Bryteranordningen tillater også en umiddelbar aktivisering av den redundante, andre pumpen, som beskrevet ovenfor som eksempel, og sparer dermed betydelig inngreps-tid.

Claims

1. Elektrisk bryteranordning omfattende en inngående (1) og en utgående (2) leder samt et arrangement for å kople sammen og kople fra lederne ved en aksiell bevegelse, karakterisert vedat -bryteranordningen omfatteren andre utgående leder (3), -nevnte arrangement omfatter et aksielt bevegbart element (5, 58), der elementet er bevegbart mellom en første og en andre posisjon, og -bryteranordningen er arrangert slik at når det aksielt bevegbare elementet (5, 58) er i den første posisjonen, så er den inngående lederen (1) og den andre utgående lederen (3) koplet elektrisk til hverandre og den inngående lederen (1) og den første utgående lederen (2) koplet elektrisk fra hverandre, og når det aksielt bevegbare elementet (5, 58) er i den andre posisjonen, så er den inngående lederen (1) og den andre utgående lederen (3) koplet elektrisk fra hverandre og den inngående lederen (1) og den første utgående lederen (2) koplet elektrisk til hverandre.

2. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 1, karakterisert vedat den inngående lederen (1) er koplet til den første utgående lederen (2) via et første midtstykke (10) som har et elektrisk isolerende parti (13), der den inngående lederen (1) er koplet til den andre utgående lederen (3) via et andre midtstykke (11) som har et elektrisk isolerende parti (14), idet de isolerende partiene (13,14) er aksielt forskjøvet i forhold til hverandre.

3. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat hver av midtstykkene (10,11) omfatter ledende partier (15,16,17, 18) som er arrangert på motsatte sider av hvert isolerende parti (13,14).

4. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 2 eller 3, karakterisert vedat det aksielt bevegbare elementet (5, 58) omfatter et første (20) og andre (21) kontaktorgan, idet den aksielle posisjonen av kontaktorg anene (20, 21) i forhold til nevnte isolerende partier (13,14) bestemmer om den inngående lederen (1) er koplet elektrisk til eller elektrisk koplet fra den første (2) eller andre (3) utgående lederen.

5. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 4, karakterisert vedat det aksielt bevegbare elementet (5, 58) omfatter minst fire pakkbokstetninger (37) som er anordnet på motsatte sider av det første og andre kontaktorgan.

6. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert vedat det første (20) eller andre (21) kontaktorgan er hovedsakelig rørformet, der den langsgående aksen av det første kontaktorganet (20) og den langsgående aksen av det første midtstykket (10) er koaksialt arrangert, idet den langsgående aksen av det andre kontaktorganet (21) og den langsgående aksen av det andre midtstykket (11) er koaksialt arrangert.

7. Elektrisk bryteranordning ifølge ethvert av kravene 2-6,karakterisert vedden inngående lederen (1) omfatter et første lederelement (8) som er lineært forskjøvet i forhold til den første utgående lederen (2) og et andre lederelement (7) som er lineært forskjøvet i forhold til den andre utgående lederen (3), idet nevnte midtstykker (10,11) er anordnet i rommet mellom lederelementene (7, 8) og de utgående lederne (2, 3).

8. Elektrisk bryteranordning ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat den omfatter en første inngående leder (51) som er innrettet for å tilveiebringe elektrisk kraft i en første fase, en andre inngående leder (52) som er innrettet for å tilveiebringe elektrisk kraft i en andre fase, en tredje utgående leder samt en fjerde utgående leder, idet bryteranordningen er arrangert slik at når et aksielt bevegbart element (58) er i den første posisjonen, så er den andre inngående lederen (52) og den tredje utgående lederen koplet til hverandre og den andre inngående lederen og den fjerde utgående lederen er koplet fra hverandre, og når det aksielt bevegbare elementet (58) er i den andre posisjonen, så er den andre inngående lederen (52) og den tredje utgående lederen koplet fra hverandre og den andre inngående lederen og den fjerde utgående lederen ér koplet til hverandre.

9. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 8, karakterisert vedat den omfatter en tredje inngående leder (53) som er innrettet for å tilveiebringe elektrisk kraft i en tredje fase, en femte utgående leder samt en sjette utgående leder, idet bryteranordningen er arrangert slik at når det aksielt bevegbare elementet (58) er i den første posisjonen, så er den tredje inngående lederen (53) og den femte utgående lederen koplet til hverandre og den tredje inngående lederen (53) og den sjette utgående lederen er koplet fra hverandre, og når det aksielt bevegbare elementet (58) er i den andre posisjonen, så er den tredje inngående lederen (53) og den femte utgående lederen koplet fra hverandre og den tredje inngående lederen (53) og den sjette utgående lederen er koplet til hverandre.

10. Elektrisk bryteranordning ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat nevnte arrangement omfatter et utløserelement (26, 28) for å hydraulisk bevege nevnte aksielt bevegbare element (5, 58).

11. Elektrisk bryteranordning ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat den første (2) og andre (3) utgående lederen er innrettet for å være vekselvis koplet til en første eller andre elektrisk enhet, der enhetene er redundante og lederne er innrettet for å tilføre kraft til kretsene.

12. Elektrisk bryteranordning ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat den er nedsenket i et dielektrisk medium.

13. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 12, karakterisert vedat det dielektriske mediet omfatter en isolerende mineralolje eller syntetisk olje.

14. Elektrisk bryteranordning ifølge krav 12 eller 13, karakterisert vedat det bevegbare elementet {5, 58) er forsynt med minst en passasje (38, 62) for transport av den dielektriske oljen gjennom det bevegbare elementet.

15. Bruk av en anordning ifølge ethvert av kravene 1 -14 for elektrisk kraftdistribusjon under sjøen.

16. Fremgangsmåte for å kople sammen og kople fra minst en inngående leder (1, 51, 52, 53) og minst to utgående elektriske ledere (2, 3), karakterisert vedat den omfatter de trinn: -å bevege et aksielt bevegbart element (5, 58) fra en første posisjon til en andre posisjon for derved å kople den inngående lederen (1, 51, 52, 53) fra den andre utgående lederen (3) og til den første utgående lederen (2), og -å bevege det aksielt bevegbare elementet (5, 58) fra den andre posisjonen til den første posisjonen for derved å kople den inngående lederen (1, 51, 52, 53) fra den første utgående lederen (2) og til den andre utgående lederen (3).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert vedat elektrisk kraft i en første fase tilveiebringes av en første inngående leder (51) og elektrisk kraft i en andre fase er tilveiebringes av en andre inngående leder (52), der man ved å bevege et bevegbart element (58) fra den første posisjonen til den andre posisjonen kopler den andre inngående lederen (52) og en tredje utgående leder fra hverandre og kopler den andre inngående lederen og en fjerde utgående leder sammen, idet man ved å bevege nevnte element fra den andre posisjonen til den første posisjonen kopler den andre inngående lederen og den tredje utgående lederen sammen og kopler den andre inngående lederen og den fjerde utgående leder fra hverandre.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert vedat elektrisk kraft i en tredje fase tilveiebringes av en tredje inngående leder (53), der man ved å bevege nevnte element (58) fra den første posisjonen til den andre posisjonen kopler den tredje inngående lederen (53) og en fjerde utgående leder fra hverandre og kopler den tredje inngående lederen (53) og en sjette utgående leder sammen, idet man ved å bevege nevnte element (58) fra den andre posisjonen til den første posisjonen kopler den tredje inngående lederen (53) og de femte utgående lederen sammen og kopler den tredje inngående lederen og den sjette utgående leder fra hverandre.