NO319046B1 - Bryter for bruk i SF<N>6</N>-fordelingsanlegg for mellomspenning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en bryter for bruk i SF6-fordelingsanlegg for mellomspenning, slik som en effektbryter med tre stillinger, hvis respektive faser er tilordnet en lysbueslukkende innretning, særlig slik som angitt i innledningen til vedføyde patentkrav 1.

En effektbryter med tre stillinger som har stillingene PA-AV-JORDET må med sitt kontaktsystem være i stand til å bære og bryte merke- og kortslutningsstrømmer uten at kontaktene smelter sammen eller svikter mekanisk. Koblingsevnen sikres blant annet ved at de lysbuer som oppstår ved svitsjing mellom de faste kontakter og de bevegelige utløserkontakter for de respektive faser, gjøres så korte som mulig og slukkes raskt ved hjelp av en lysbueslukkende innretning, slik at temperaturbelastningen på kontaktene forblir lav. For omstilling av de bevegelige utløserkontakter i en effektbryter med tre stillinger fordres det betraktelige krefter.

En nedbrenning av kontaktene som forårsakes av høy temperaturbelastning blir på kjent måte forebygget ved at det anvendes kontakter som består av et metalltapbestandig material. Således er det fra publikasjonen AT 228 318 kjent en elektrisk kontakt for en høyspenningsbryter i form av et sintret produkt. Wolframpulver blandes da med en metallisk bindefase av jern/nikkel eller kobber/nikkel, som sintres i en reduserende atmosfære hvor wolframandelen beløper seg til 85 - 95 %. Fra publikasjonen CH 49 70 34 er det kjent en elektrisk kontakt tilvirket ved impregnering av et wolframskjelettlegeme med en kobber/krom-legering. Ved impregneringsprosessen trenger kobber/- krom-legeringen inn i det porøse wolframskjelettlegeme. I DE 40 40 902 C2 og DE-patentskrift nr. 23 53 627 er det beskrevet lastskillebrytere av "vipperørtypen", hvor de faste kontakter kan bestå av en impregnert wolfram/kobber-legering med 30 % kobber.

Flere bryteranordninger av lignende art er kjent fra bl.a. publikasjonene DE 38 20 489 WO 98/06120, FR 2 048 151, US 5 013 876 og EP 0 420 609, hvorav de to førstnevnte anses å være mest relevante, men disse løser likevel ikke foreliggende oppgave slik som foreliggende oppfinnelse.

Oppfinnelsen har som oppgave å fremskaffe en bryter med bevegelige utløserkontakter utformet som kontaktblader for bruk i et SF6-fordelingsanlegg for mellomspenning ifølge innledningen til vedføyde patentkrav 1, som er lettere å omstille og hvis nedbrennings-styrke er forhøyet ved sikring av ytelsen ved varig strøm.

Denne oppgave løses med en bryter som har de særtrekk som er angitt etter innledningen tii vedføyde patentkrav 1. Videreførte utførelsesformer er angitt i de uselvstendige patentkrav.

På vanlig måte er en bryter av denne type utført med i det minste et kontaktblad og en utløserkontakt som kan betjenes over en koblingsaksel, en fast kontakt og en lysbueslukkende innretning. Oppfinnelsen består da i at et svingbart opplagret skaft og en kontaktflate for kontaktbladet som oppviser den faste kontakt, som er dannet hovedsakelig i et pian rettvinklet på dreieaksen, er slik utformet at kontaktflaten er utformet på et kontakthode som er vesentlig tykkere i forhold til skaftet og som med tanke på en lysbue som dannes ved omstilling, delvis består av en nedbrenningssterk, høytemperatur-bestandig wolfram/kobber-legering.

Denne utforming av kontaktbladene gjør det mulig i stor grad å redusere utløserkontakt-enes masse og således minske drivenergien for denne svitsjebevegelse. Yteevnen ved varig strøm sikres ved at kontaktflaten for den faste kontakt er dannet på den dei av kontakthodet som består av kobber. Den del av kontakthodet som består av wolfram/- kobber-legeringen hever utløserkontaktens varmebestandighet i det område som treffes av en lysbue og hindrer i dette område nedbrenning på utløserkontakten.

Det er hensiktsmessig å tilvirke også den faste kontakt fra en wolfram/kobber-legering i det område hvor den ved omstilling treffes av den lysbue som dannes, for også å øke dennes varmebestandighet og på denne måte hindre at kontaktene smelter sammen. Som wolfram/kobber-legering kan det anvendes en kjent impregnert legering med 30 % kobber, idet de deler av kontakthodet og den faste kontakt som består av denne legering produseres separat og loddes fast på den øvrige hodedel.

På den side som vender mot den faste kontakt har kontakthodet en avrundet utforming slik at strømovergangen kan skje mellom kontakthodets kobberområde og den faste kontakts kobberkontaktflate, mens kontaktbladet, i det minste i området av kontakthodet, kan være slisset i lengderetningen for å dele den strøm som skal føres.

Siden lysbuen har utgangspunkt på utløserkontaktsiden og på fastkontaktsiden, er det hensiktsmessig å utforme en flate på hver kontakt på en bestemt måte, slik at flaten opptar det respektive utgangspunkt hovedsakelig rettvinklet på lysbuen.

For ved en bevegelse av utløserkontakten å dempe utløserkontaktens anslag i ved-kommende sluttstilling, er det fordelaktig å anordne en støtdemper i den bestemte sluttstilling.

Ved hjelp av utførelseseksempler skal oppfinnelsen nå forklares nærmere med henvis-ning til tilhørende skjematiske tegninger, på hvilke: Fig. 1 viser en fase i en effektbryter med tre stillinger og som har en slukkespole, i

bryterstillingen PÅ,

fig. 2 viser en bevegelsesfase for den bevegelige utløserkontakt mellom bryterstillingen

PÅ og AV,

fig. 3 viser fasen i bryterstillingen JORDET,

fig. 4 viser utløserkontakten når den befinner seg i bryterstillingen PÅ, sett fra AV-posisjonen,

fig. 5a - 5b viser toppen av utløserkontakten i forskjellige posisjoner i forhold til den

faste kontakt,

fig. 6a og 6b viser et kontaktblad sett fra to sider, og

fig. 7a og 7b viser ytterligere utførelsesformer av kontaktbladet.

I fig. 1 er det vist en effektbryter med tre stillinger og som har en betjenbar utløser-kontakt dannet av et hode bestående av to parallelt anordnede kontaktblader 1 (også fig. 4), en fast kontakt 2 og en slukkespole 3. Kontaktbladene 1 som danner utløserkontakt-en er svingbart anordnet om en dreieakse S og kan sammen betjenes via en drivstang 4 og en eksentervinge 6 som er dreiefast forbundet med en koblingsaksel 5. De oppviser begge et skaft 7 og en kontaktflate 8 som samsvarer med den faste kontakt 2 og som, slik som to kontaktflater 9 som ligger overfor hverandre på den faste kontakt 2, er utformet i et plan rettvinklet på dreieaksen S. Fig. 4 viser at disse er utformet på et kontakthode 10 som er vesentlig tykkere enn skaftet 7. Tykkelsen av kontakthodet beløper seg til omtrent halvannen til tre ganger tykkelsen av skaftet. Kontakthodet 10 består av kobber og oppviser ytterst et kontaktstykke 11 av en impregnert wolfram/- kobber-legering med 30 % kobber som tåler høye temperaturer og som ved omstilling utsettes for høy termisk belastning på grunn av den lysbue som dannes. På fastkontaktsiden har kontakthodet 10 en avrundet utforming og trykkes ved hjelp av en fjærkraft F mot den faste kontakt 2. Denne består av kobber og oppviser likeledes i det område som tilsvarer kontaktstykket 11 på kontakthodet 10, et kontaktstykke 12 bestående av nevnte impregnerte wolfram/kobber-legering som tåler høye temperaturer. Kontaktstykket 11 ligger an mot en støtdemper 13.

I fig. 2 er bryteren vist i en bevegelsesfase mellom bryterstillingen PÅ og AV. Mellom kontaktstykkene 11 og 12 på de to utløserkontakter 1 og 2 dannes det en lysbue LB som har hvert av sine utgangspunkter på en flate 14 og 15 på de respektive kontaktstykker 11 og 12 som er utformet hovedsakelig rettvinklet på lysbuen.

Fig. 3 viser utløserkontakten 1 når den i bryterstillingen JORDET ligger an mot en jordingskontakt 16 og støtdemper 17. Kontaktstykket 11 på det synlige kontaktblad 1 samsvarer med et område 18 utformet på jordtngskontakten.

I fig. 6a og 6b er det vist et kontaktblad 1 sett henholdsvis fra siden og forfra. I sist-nevnte figur kan det sees en spalte 19 utformet i lengderetningen i midten av et område av kontakthodet 10, som tjener til strømdeling. Fig. 7a og 7b viser ytterligere alternative utførelsesformer av et kontaktblad 1 som har forskjellig utforming av wolfram/kobber-kontaktstykket. I forhold til den ovenfor beskrevne utførelsesform kan det i fig. 7a sees et kontaktstykke 20 som er redusert til den fremre kant av kontakthodet 10, mens fig. 7b viser et kontaktstykke i form av en halvsidetopp 21.

Dersom utløserkontakten nå forflyttes fra bryterstillingen PÅ (fig. 1, fig. 5a) i retning av bryterstillingen AV, gjennomløper den den bevegelsesfase som er vist i fig. 5b, hvor kontaktstykkene 11 og 12 skilles fra hverandre og de respektive kontaktstykker 11 forflytter seg mot hverandre med en mengde f på grunn av den anliggende fjærkraft F. Derved oppstår det lysbuer LB mellom kontaktstykket 12 og kontaktstykkene 11, som fra sine respektive utgangspunkter forløper rettvinklet på flaten utformet på kontaktstykkene (fig. 2, fig. 5c). Fordi kontaktstykkene 11 (20, 21) og 12 består av den impregnerte wolfram/kobber-legering med 30 % kobber, som tåler høye temperaturer, unngås nedbrenning på kontaktene 1 og 2.

Liste over henvisningstall:

Claims (6)

1. Bryter for bruk i SF6-fordelingsanlegg for mellomspenning dannet av en betjenbar utløserkontakt med to parallelle kontaktblader (1), en fast kontakt (2) og en lysbueslukkende innretning (3), idet hvert kontaktblad (1) har et dreibart opplagret skaft (7) og en flate (8) for å skape kontakt med den faste kontakt (2) og som ligger t et plan hovedsakelig rettvinklet på kontaktbladets dreieakse (S), og hvor de partier av både kontaktbladene (1) og den faste kontakt (2) som termisk påkjennes av en lysbue (LB) som dannes ved omstilling av bryteren, består av et material som tåler høy temperatur, karakterisert ved at kontaktflaten (8) på det enkelte kontaktblad (1) er utført på et kontakthode (10) som er vesentlig tykkere enn kontaktbladets skaft (7), idet det parti (11, 20, 21) av kontaktbladet (1) som består av et material som tåler høy temperatur, i det minste delvis utgjør det endeparti av kontaktbladets hode (10) som befinner seg lengst fra kontaktbladets dreieakse (S).

2. Bryter som angitt i krav 1, og hvor det parti (12) av den faste kontakt (2) som består av et material som tåler høy temperatur, danner en flate (15) på den faste kontakt, som er hovedsakelig rettvinklet på en lysbue (LB) som ved omstilling av bryteren dannes mellom flaten og nevnte endeparti av kontaktbladets hode (10).

3. Bryter som angitt i krav 1 eller 2, og hvor materialet som tåler høy temperatur er en impregnert wolfram/kobber-legering med 30 % kobber.

4. Bryter som angitt i krav 1, og hvor kontakthodet (10) har avrundet fasong på den side som vender mot den faste kontakt (12).

5. Bryter som angitt i krav 1, og hvor kontaktbladet (1) har en langsgående spalte (19) som fra kontaktbladets skaft (7) løper inn i kontakthodet (10).

6. Bryter som angitt i et eller flere av de forutgående krav, og hvor det i utløserkon-taktens definerte endestillinger (PÅ, JORDET) er anordnet en støtdemper (13, 17) for kontakthodet (10).