NO790549L

NO790549L - HIGH VOLTAGE MULTIPLE SWITCH UNIT.

Info

Publication number: NO790549L
Application number: NO790549A
Authority: NO
Inventors: Benito Jose Calvino
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1979-09-04
Also published as: NL7900560A; DE2906941A1; FR2418961A1; JPS551069A; GB1604938A; IT1110150B; IT7920611A0; AU4357279A; ES477843A1

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler en høyspennings-flerbryterenhet. The present invention relates to a high-voltage multi-switch unit.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse er det- til-veiebragt en ny stående konstruksjon som bærer en anordning for'en høyspenningsflerbryterenhet især tiltenkt for bruken som støtenhet f.eks. forbundet i elektriske serier for bryting av høye spenningsverdier. Foreliggende oppfinnelse erkarakterisert vedbruken av bare en enkel stående første, In accordance with the present invention, a new standing structure has been provided which carries a device for a high-voltage multi-switch unit especially intended for use as a shock unit, e.g. connected in electrical series for breaking high voltage values. The present invention is characterized by the use of only a simple standing first,

hule bærende søylekonstruksjon, en første isolerende betjeningsstang som strekker seg oppover innvendig i den nevnte enkle første stående hule bærende søylekonstruksjon, er leddforbundet ved en mekanismekappe, som rager over nevnte enkle første søyle-konstruksjon til et par tilstøtende, vinkeldannende oppstilte, eller hellende i tilleggjV-formet, andre, bærende søyle-konstruksjon,, hvor hver av dem fortrinnsvis bærer i tillegg en V-formet bryterenhet som omfatter et par doble bryterenheter av støttypen alle forbundet elektrisk i serie. hollow supporting column structure, a first insulating operating rod extending upwardly inside said single upright hollow supporting column structure is articulated by a mechanism cap projecting above said simple first column structure to a pair of adjacent, angle-forming upright, or inclined in additionjV -shaped, second, supporting column structure, each of which preferably additionally carries a V-shaped switch unit comprising a pair of double shock type switch units all connected electrically in series.

Hvor hver arm eller gren til den vinkeldannende utstikkende eller hellende andre hule søylekonstruksjon bærer et par bryterenheter, er resultatet innlysende sett'fra et samlet Where each arm or branch of the angular projecting or inclined second hollow column structure carries a pair of switch units, the result is evidently seen from an overall

standpunkt at en høyspenningsbryterenhet omfatter fire serie-brytere for avbryting av høyspenningslinjen. ■ position that a high-voltage switch unit comprises four series switches for interrupting the high-voltage line. ■

Enda et trekk ved foreliggende oppfinnelse er dens klare tilpassingsevne til en trebryteranordning (i stedet for en firebryteranordning), hvori bare en av de vinkeldannende utstikkende eller hellende andre hule isolerende søylekonstruk-sjoner bærer en V-formet dobbel støtenhet som bryteranordning, mens derimot den tilstøtende vinkeldannende utstikkende, andre hule,hellende,bærende søylekonstruksjon bare bærer en slik Yet another feature of the present invention is its clear adaptability to a three-switch device (rather than a four-switch device), in which only one of the angled projecting or inclined second hollow insulating column constructions carries a V-shaped double impact unit as a switch device, while the adjacent angular projecting, other hollow, inclined, load-bearing column construction only supports one such

bryterenhet av støttypen.impact type switch unit.

Forskjellige typer bryterkonstruksjoner eller bue-slukkerenheter kan imidlertid bli nyttet slik som oljebryter-enheter, vakuumtypeenheter, etc., hvor gjennomførbarheten eller andre krav foreskriver en annen type bryterenhet heller enn en støttype, gassfylt bryterenhet. Med andre ord er foreliggende- oppfinnelse hovedsakelig rettet mot en monteringsan-^ordning for en flerbryterenhet og ikke bare til bruk for en spesiell type bueslukkerenhet, However, different types of circuit breaker designs or arc extinguishing units may be utilized such as oil circuit breaker units, vacuum type units, etc., where feasibility or other requirements dictate a different type of circuit breaker unit rather than an impact type, gas filled circuit breaker unit. In other words, the present invention is mainly aimed at a mounting device for a multi-switch unit and not only for use for a special type of arc extinguishing unit,

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp The invention will now be described in more detail with help

av et utførelseseksempel med henvisning til tegningene, .of an exemplary embodiment with reference to the drawings, .

Fig. 1 viser et endesnitt til en enfaset høy-spenningsf lerbry terenhet hvor polenheten omfatter fire brytere i elektrisk serie og indikerer den samlede konstruksjons-monteringsanordningen. Fig. 2 viser et oppriss av en enfaset bryterenhet på fig. 1 gjennom linjen II-II på fig. 1 sett i retning av pilene. Fig. 3 viser ét kretsdiagram av firebryterenheten på fig. 1 med de separate kontaktene lukket. Fig. ^ viser en langsgående i hovedsaken vertikalt snitt av en av de hule søylekonstruksjonene på fig. 1 i hoved-sakens langs linjen IV-IV på -fig. 1. Fig. 5 og 6 viser i detalj en av de mange bryterenheter' av støttypen, hvor fig. 5 viser en slik støtenhet i lukket tilstand og fig. 6 viser en slik bueslukkerenhet av støttypen under en mellomliggende del av åpningsoperasjonen med kontaktene fraskilt og hvor retningen til gasstrømmen er vist. Fig. 7 viser den metalliske kappen og leddfor-bindelsesanordningen i den første mekanismekappen som rager over den nedre enkle, første, stående hule isolerende søylen konstruksjon på fig. 1 og viser dens tilpassingsevne for å be-tjene i tillegg flerbrytere av støttypeenhet ved bruken av andre isolerende stenger som strekker seg gjennom vinkeldannende eller'hellende andre, hule isolerende søylekonstruk-sjoner som rager over en slik første lavere oppstilt mekanismekappe, og hvor forbindelsesleddenes deler er vist i lukket stilling. Fig. 8 viser en modifikasjon av foreliggende opp finnelse og viser dens tilpasningsevne til en trebryter, høy-spenningsbryteranordning hvori innlysende en av bryterenhetene av støttypen er fjernet og overføringslinjens forbindelse strekker seg rett ut, fra den andre øvre oppstilte metalliske mekanismekappe. Fig. 9 viser kretsdiagrammet til forbindelsene for de tre bryteranordningene på fig. 8. Fig. 10 viser skjemaet av en alternativ trebryter-anordningen. Fig. 1 shows an end section of a single-phase high-voltage multi-switch unit where the pole unit comprises four switches in electrical series and indicates the overall construction-mounting device. Fig. 2 shows an elevation of a single-phase switch unit in fig. 1 through the line II-II in fig. 1 set in the direction of the arrows. Fig. 3 shows a circuit diagram of the four-switch unit in fig. 1 with the separate contacts closed. Fig. ^ shows a longitudinal, essentially vertical section of one of the hollow column constructions in fig. 1 in the main case along the line IV-IV on -fig. 1. Figs. 5 and 6 show in detail one of the many switch units' of the impact type, where fig. 5 shows such a shock unit in a closed state and fig. 6 shows such a shock type arc extinguishing unit during an intermediate part of the opening operation with the contacts separated and the direction of the gas flow shown. Fig. 7 shows the metallic sheath and joint connection device in the first mechanism sheath projecting over the lower single, first, standing hollow insulating column construction of Fig. 1 and shows its adaptability to additionally serve multi-switches of the impact type unit by the use of other insulating bars extending through angled or inclined second hollow insulating column constructions projecting above such a first lower mounted mechanism casing, and where the parts of the connecting links is shown in the closed position. Fig. 8 shows a modification of the present invention and shows its adaptability to a three-switch, high-voltage switch arrangement in which obviously one of the shock-type switch assemblies is removed and the transmission line connection extends straight out, from the other upper-mounted metallic mechanism casing. Fig. 9 shows the circuit diagram of the connections for the three switch devices in fig. 8. Fig. 10 shows the diagram of an alternative wooden switch device.

Under henvisning til tegningene og mer spesielt til fig. 1 og 2 skal det bemerkes at det er vist en enfaset, høyspenningsbryterenhet i,-som i dette tilfellet er en flerbryter av støttypen méd komprimert gass og som har fire brytere i elektrisk serie som vist på fig. 3 og hvor hver av støten-hetene 3 er av samme' type som vist på fig. 4 — 6.. Referring to the drawings and more particularly to fig. 1 and 2, it should be noted that there is shown a single-phase, high-voltage switch unit i, which in this case is a multi-switch of the impact type with compressed gas and which has four switches in electrical series as shown in fig. 3 and where each of the shock units 3 is of the same type as shown in fig. 4 — 6..

Av fig. 1 fremgår det videre at det er vanligvis fremskaffet en lavere oppstilt enkel alenestående første hule stående isolerende søylekonstruksjon 5- Over den øvre enden av den første hule enkle stående isolerende søylekonstruksjon 5, rager en første mekanismekappe 8 vist tydeligere på fig. 7 og.som tilpasser den første lavere betjeningsstang 10 som strekker seg oppover i den første lavere søylekonstruksjon 5 for å styre en ytterligere øvre oppstilt andre betjeningsstang 13 som strekker seg vinkeldannende oppover igjennom de ytterligere skrå hule andre søylekonstruksjoner 16 og 17. From fig. 1 it further appears that a lower-mounted simple stand-alone first hollow standing insulating column structure 5 is usually provided - Above the upper end of the first hollow single standing insulating column structure 5, a first mechanism cover 8 projects more clearly in fig. 7 and which adapts the first lower operating rod 10 which extends upwards in the first lower column structure 5 to control a further upper positioned second operating rod 13 which extends angularly upwards through the further inclined hollow second column structures 16 and 17.

Oppstilt ved de ytre frie endene til de andre vinkeldannende utstikkende hellende hule søylekonstruksjoner 16, 17 er et par V-formede, flerbryterenheter A og B som inneholder flere par av armer 19-22, hvor hver av armene inneholder en bryterenhet 3 av støttypen som vist på fig. 5 og 6. Arranged at the outer free ends of the other angularly projecting inclined hollow column structures 16, 17 are a pair of V-shaped multi-switch units A and B containing several pairs of arms 19-22, each of the arms containing an impact type switch unit 3 as shown on fig. 5 and 6.

Som en mulig løsning er et par av vanlige ytterligere andre mekanismekapper 8A, også av den type som vist på fig. 7, anbragt ved de øvre endene til de andre søylekonstruksjonene 16, 17 og forårsaker derved den samtlige bevegelsen av de samvirkende bryterenhetene 3 av støttypen oppstilt inne i i de øvre tredje hule V-formede søylekonstruksjoner 25~28. As a possible solution, a pair of conventional additional second mechanism covers 8A, also of the type shown in fig. 7, located at the upper ends of the second column structures 16, 17 and thereby causing the entire movement of the interacting switch units 3 of the impact type arranged inside the upper third hollow V-shaped column structures 25~28.

Vanligvis går den elektriske kretsen L-^-L^ gjennom Usually the electrical circuit L-^-L^ passes through

firebryterenheten 1 på den måten som vist på fig. 3.the four-switch unit 1 in the manner shown in fig. 3.

Fig. 4 viser et langsgående vertikalt snitt tatt langs linjen IV-IV på fig. 1 for å vise den indre konstruk-sjonen til den venstre -bryterenheten' 25 av støttypen. Som vel kjent av fagmannen er hver av hylsterkonstruksjonene 25-28 gassforseglet og omfatter en stasjonær stempelkonstruksjon 30, over hvilken en bevegelig betjenbar sylinder 31 glir vertikalt' og komprimerer gass 32 derimellom. Den bevegelige hule betjenbare sylinder 31 bærer i tillegg den bevegelige kontaktkonstruksjon 34 som atskiller fra den stasjonære kontaktkonstruksjon 35>som trekker en bue 37 aksialt gjennom et isolerende bevegelig munnstykke 40, som også blir båret av den bevegelige betjenbare sylinder 31 på en måte som er klarere vist på fig. 6. Fig. 4 shows a longitudinal vertical section taken along the line IV-IV in fig. 1 to show the internal construction of the impact type left 'switch assembly' 25. As is well known to those skilled in the art, each of the casing structures 25-28 is gas-sealed and comprises a stationary piston structure 30, over which a movable operable cylinder 31 slides vertically and compresses gas 32 therebetween. The movable hollow operable cylinder 31 additionally carries the movable contact structure 34 which separates from the stationary contact structure 35> which draws an arc 37 axially through an insulating movable nozzle 40, which is also carried by the movable operable cylinder 31 in a manner that is clearer shown in fig. 6.

Gasstrøm3komprimert inne i kompresjonskammeret■ 41, går gjennom en åpen hjulstjerneanordning 4 3 og gjennom det' Gas stream 3compressed inside the compression chamber■ 41, passes through an open wheel star device 4 3 and through it'

indre av den hule isolerende åpningen 45 for å utføre slukkingen av buen 37 som er opprettet der inne. interior of the hollow insulating opening 45 to effect the extinguishing of the arc 37 created therein.

Med firebryteranordning 1 som vist på fig. 1 og 2 og som er vist på det elektriske skjemaet på fig. 3 vil det være iøyenfallende at det er fire slike bryterenheter 3 av støttypen (som vist på fig. 5 og 6) i elektrisk serie forbundet med de to V-formede bryterenhetene vist med bokstavene A og B på fig. 1 og 3. With four-switch device 1 as shown in fig. 1 and 2 and which is shown on the electrical diagram of fig. 3, it will be noticeable that there are four such switch units 3 of the impact type (as shown in Figs. 5 and 6) in electrical series connected with the two V-shaped switch units shown with the letters A and B in Fig. 1 and 3.

Med henvisning til fig. 7 skal det i mer detalj bemerkes at det er fremskaffet en vinkelarmspak 49 som er montert fast oppå en horisontal utstikkende betjeningsstang 50 og som har et par dreibare armer 51,53 sikkert festet dertil. Ved den ytre enden av hver av 'armene 51 og 53 er flytende ledd 55 og 56 som er dreibart forbundet til ytterligere dreibare veivarmer 58 og 59 forbundet med dens nedre ende med hver av de andre, vinkeldannende utstikkende, eller hellende hule isolerende søyle-konstruks j oner 16 og 17. De to andre isolerende betjeningsstenger.13 leddforbindes i tillegg med en videre vanlig mekanismekappe 8A som kan være av samme mekaniske anordning som vist på fig. 7 og gir derved heving til et ytterligere par av tredje betjenbare stenger 62 og 63, hvor hver-enkelt av dem utfører styringen av en enkel betjenbar sylinder 31 (fig- 5 og 6) som er innesluttet inne i de øvre vinkeldannende utstikkende eller hellende isolerende hule hylsterkonstruksjonene 25-28, Den høyre delen av enheten 1 på fig. 1, som er til høyre for senterlinjen X-X, er av samme konstruksjon, alle resulterer i en firebryteranordning omfattende fire seriestøtenheter 3 og alle er samtidig styrt gjennom, åpningsoperasjonen av den enkle isolerende lavere oppstilte hoved første betjeningsstang 10 som strekker seg til en passelig betjeningsmekanisme 70 (fig. 2) ved jordpotensial og som er klarere vist med nærmere henvisning til fig. 2. With reference to fig. 7, it should be noted in more detail that an angle arm lever 49 has been provided which is fixedly mounted on top of a horizontal projecting operating rod 50 and which has a pair of rotatable arms 51,53 securely attached thereto. At the outer end of each of the arms 51 and 53, floating links 55 and 56 which are rotatably connected to further rotatable road heaters 58 and 59 are connected at their lower ends to each of the other angularly projecting or inclined hollow insulating column constructions j ions 16 and 17. The other two insulating operating rods 13 are additionally articulated with a further common mechanism cover 8A which can be of the same mechanical device as shown in fig. 7 and thereby gives rise to a further pair of third operable rods 62 and 63, each of which carries out the control of a single operable cylinder 31 (figs. 5 and 6) which is contained within the upper angle-forming projecting or inclined insulating the hollow casing structures 25-28, The right part of the unit 1 in fig. 1, which is to the right of the center line X-X, are of the same construction, all resulting in a four-switch arrangement comprising four series shock units 3 and all simultaneously controlled through, the opening operation of the single insulating lower mounted main first operating rod 10 which extends to a suitable operating mechanism 70 (fig. 2) at ground potential and which is more clearly shown with closer reference to fig. 2.

Fra det tidligere beskrevne vil det være innlysende at det er fremskaffet en forbedret enfase høyspennings,komprimert gassbryterenhet 1 som vist med henholdsvis fig. 1 og 2, som har en enkel stående hul lavere oppstilt første isolerende søylekonstruksjon 5, som bærer ved dens øvre ende en vanlig From what was previously described, it will be obvious that an improved single-phase high-voltage, compressed gas switch unit 1 has been provided, as shown respectively with fig. 1 and 2, which has a simple upright hollow lower-mounted first insulating column structure 5, which carries at its upper end a regular

■mekanismekappe 8. Vinkeldannende utstikkende eller hellende andre hule isolerende søylekonstruksjoner 16,17 rager over slik en vanlig første mekanismekappe 8, og ved dens ytre frie ender ved hver av disse konstruksjonene er-en ytterligere vanlig mekanismekappe 8A som vist på fig. 1, som gir heving til et ytterligere par tredje isolerende betjeningsstenger 62,63 som utgjør individuelt en især enkel bryterenhet 3 av støttypen som vist på fig. 5 og 6. Alle støtenhetene 3 er elektrisk forbundet i elektrisk serie som vist på fig. 3 og resulterer i en f irebryteranordning. Det skal beme.rkes at stengene 65 og 66 på fig. 7 er på utsiden av de forseglede hylstrene 16 og 17 og frembringer betjeningen av de indre oppstilte dreibare veivarmene 67 og 68 som utfører betjeningen av de indre andre isolerende stengene 13. På den andre siden kan de andre meka-nismekappene 8A som er oppstilt ved den ytre eller øvre enden til de andre hule vinkeldannende utstikkende søylekonstruk-sjonene 16,17 være fullstendig gassforseglet og veivarmene 49, 58,59 og betjeningsstengene kan være oppstilt inne i et for-seglet mekanismehyIster 8A hvor ønskelig. Fig. 8 og 9 viser en videre modifisert tilpassing 80 av anordningen, for å oppnå f.eks. for lavere spenningsverdier bare tre brytere, en av bryterenhetene 3 kan bli fj.ernet som vist på fig. 8 og på det elektriske skjemaet på fig. 9-Fig'. 10 viser en alternativ trebryterenhet som bruker en stiv bryter 91 forbundet til de to høyre enhetene 3. ■mechanism cover 8. Angle-forming protruding or inclined second hollow insulating column constructions 16,17 project above such a common first mechanism cover 8, and at its outer free ends at each of these constructions is a further common mechanism cover 8A as shown in fig. 1, which gives rise to a further pair of third insulating operating rods 62,63 which individually constitute a particularly simple switch unit 3 of the impact type as shown in fig. 5 and 6. All the shock units 3 are electrically connected in electrical series as shown in fig. 3 and results in a circuit breaker device. It should be noted that the rods 65 and 66 in fig. 7 is on the outside of the sealed casings 16 and 17 and produces the operation of the inner mounted rotatable road heaters 67 and 68 which carry out the operation of the inner second insulating bars 13. On the other side, the other mechanism covers 8A which are positioned at the the outer or upper end of the other hollow angle-forming projecting column constructions 16, 17 be completely gas-sealed and the road heaters 49, 58, 59 and the operating rods can be arranged inside a sealed mechanism hyster 8A where desired. Fig. 8 and 9 show a further modified adaptation 80 of the device, to achieve e.g. for lower voltage values only three switches, one of the switch units 3 can be removed as shown in fig. 8 and on the electrical diagram of fig. 9-Fig'. 10 shows an alternative three-switch assembly using a rigid switch 91 connected to the two right-hand units 3.

Skjønt støttype, gassfylte, bryterenheter 3 har vært vist, må det være klart at foreliggende oppfinnelse er især rettet mot en konstruksjonsmessig montering av bærean-ordninger og ikke til bruken av en eller annen spesiell type av bryterenheter. Med andre ord, oljetypebueslukkerenheter, eller vakuumbryterenheter kan bli brukt som erstatning for gassfylte støttypeenheter -3 som vist på fig. 5 og 6. Avhengig av spenningen og strømkravet, omgivelsene og andre betraktninger, kan bueslukkerenhetene 3 av forskjellige typer være lettere å bruke. Som nevnt er foreliggende oppfinnelse rettet i det vesentlige på den konstruktive monteringsanordningen og be^-- tjeningsstengene for utføring av styringen av flere enheter i elektrisk serie som imidlertid kan være av forskjellige typer som tidligere nevnt. Although shock-type, gas-filled, switch units 3 have been shown, it must be clear that the present invention is particularly directed to a construction-wise mounting of support devices and not to the use of one or another special type of switch units. In other words, oil type arc extinguishing units, or vacuum interrupter units can be used as a substitute for gas-filled impact type units -3 as shown in fig. 5 and 6. Depending on the voltage and current requirement, the environment and other considerations, the arc extinguishing units 3 of different types may be easier to use. As mentioned, the present invention is aimed essentially at the constructive mounting device and the operating rods for carrying out the control of several units in electrical series which, however, can be of different types as previously mentioned.

Claims

1. Eri high-voltage multi-switch unit, characterized in that it comprises a simple standing hollow insulating first column, a mechanism casing which projects over said column and is structurally connected to a pair of angle-forming, projecting second hollow column constructions, a further mechanism casing which projects over each of the other hollow column constructions and at least a pair of V-shaped double switch units which projecting above said hollow column structures with an adjacent second hollow column structure carrying at least one additional arc extinguishing unit for simultaneous multi-switch operation.

2. Unit according to claim 1, characterized in that each of the other hollow column constructions carries an essentially V-shaped multi-switch unit which results in a four-switch unit construction.

3. Unit according to claims 1 or 2, 'characterized' in that it comprises a simple, upright, hollow column structure having a mechanism casing arranged at its upper end, said mechanism casing carrying the pair of angle-forming out projecting second hollow insulating column structures, and that each of said second hollow insulating column structures carries a mechanism casing, and that at least one of said second mechanism casing carries a V-shaped multi-switch arc extinguishing unit, with the further second mechanism casing carrying at least one arc extinguishing unit , whereby a high-voltage multiple switch is produced.

4. Unit according to claims 1-3, characterized in that the arc extinguishing units are a shock-type switch unit.

5.. Unit according to claims 1-4, characterized in that the first mechanism cover comprises a three-angle arm operating mechanism in which a single standing insulating operating rod from the earth potential is mechanically articulated to two projecting angle-forming other insulating operating rods.

6. Unit according to claims 1-5, characterized in that the mechanism casing is arranged inside the upper end of the first insulating column construction which has three angle arms connected thereby which transmit movements of a single first insulating operating rod to two angularly projecting second insulating operating rods.

7. Unit according to one of claims 1-6, characterized in that each of the other insulating operating rods mechanically operates a joint connection structure at the outer free end of the second hollow insulating structure.

8. High-voltage multi-switch unit constructed and intended for use as essentially described here and shown in connection with the drawings.