SK23899A3

SK23899A3 - Load interrupter switch

Info

Publication number: SK23899A3
Application number: SK238-99A
Authority: SK
Inventors: Vitus Hogl
Original assignee: Elektrotechnische Werke
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2000-03-13
Also published as: HU222705B1; RS49698B; CZ288889B6; EP0920705B2; DE59701481D1; RU2188474C2; TR199900436T2; ATE191990T1; CA2263881C; ES2144880T3; EP0920705A1; HK1017768A1; SK282723B6; DK0920705T3; GR3033287T3; PL331997A1; HUP9903117A3; EP0920705B1; PL187251B1; ES2144880T5

Abstract

The invention concerns a load interrupter switch (1) for vol tages in the kV range, with a vacuum interrupter chamber (2), whi ch is surrounded in a gap-free manner by a sleeve (4) formed from elastomer material having high dielectric strength. The sleeve ( 4) is in turn clamped by the two halves (11 and 12) of the housin g of the load interrupter switch (1). In this way, external flash over of the high voltage between the end plates (24 and 25) of th e vacuum interrupter chamber (2) is effectively prevented during switching operations without the need for liquid or gaseous media . In this way, in contrast to conventional load interrupter switc hes, complicated monitoring is unnecessary and the load interrupt er switch is not harmful to the environment.

Description

Vynález sa týka záťažového vypínača na napätie nad 1 kV, s vákuovou spínaciou komorou, ktorej kontakty sú prostredníctvom spínacieho ústrojenstva uzatvárané, alebo otvárané, pričom vákuová spínacia komora má kryt, obklopujúci spínacie kontakty, usporiadnaé vo vákuu, pričom tento kryt má kovové čelné dosky a strednú časť v tvare valca z elektricky izolujúceho materiálu, ktorý je opatrený vrstvou z dielektrického materiálu, ktorá zasahuje za okraje oboch čelných dosák, pričom na vonkajšej strane dielektrickej vrstvy je usporiadaný plášť z izolačnej hmoty, ktorý pôsobí tlakom na vonkajší obvod dielektrickej vrstvy.The invention relates to a load breaker for a voltage above 1 kV, with a vacuum switching chamber, the contacts of which are closed or opened by the switching device, the vacuum switching chamber having a housing surrounding the switching contacts arranged in vacuum, the housing having metal front plates and a central cylindrical portion of electrically insulating material provided with a layer of dielectric material extending beyond the edges of both front plates, with an insulating sheath disposed on the outside of the dielectric layer which exerts a pressure on the outer periphery of the dielectric layer.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Takéto záťažové vypínače sú známe napríklad ako záťažové odpojovače v železničnej prevádzke. Pritom je vákuová spínacia komora v zapnutej polohe, so spínacím ústrojenstvom, umiestneným v kryte z izolačnej hmoty, elektricky v derivačnom zapojení s hlavnou prúdovou dráhou, dimenzovanou na menovitý prúd prístroja. Pri vypínaní sa otvoria najskôr bez prúdu hlavné kontakty a komutujú pritom prúd na sériové zapojenie vákuovej spínacej komory a pomocného spínacieho miesta, ktoré obsahuje ovládaciu vidlicu. Ako sa hlavné konty navzájom od seba dostatočne vzdialia, uvedie sa vákuová spínacia komora prostredníctvom ovládacej vidlice rýchlo do činnosti a vypínací elektrický oblúk, ktorý sa objaví vo vnútri spínacej komory, spoľahlivo uhasne pri prvom prechode prúdu nulou, bez toho, že je vonku viditeľný.Such load switches are known, for example, as load disconnectors in railway operation. In this case, the vacuum switching chamber is in the on position, with the switching device located in the insulating material housing, electrically in a derivative circuit with a main current path dimensioned for the nominal current of the device. When switching off, the main contacts first open without current and commute the current for series connection of the vacuum switching chamber and the auxiliary switching point, which contains the control plug. As the main accounts are sufficiently spaced from each other, the vacuum switching chamber is actuated quickly via the control fork and the tripping arc that appears inside the switching chamber reliably extinguishes at the first current passage without being visible outside.

V praxi sa však ukázalo, že používané vákuové spínacie komory majú relatívne veľké rozmery a sú spojené s vysokými výrobnými nákladmi. Preto sa od určitej doby navrhujú vákuové spínacie komory na nižšie napätie ako to bolo pri spínacích komorách, používaných pri vypínačoch. Tým sa môžu znížiť ako rozmery, tak aj výrobné náklady, pričom je možné v tejto spínacej komore použiť rovnakú aktivnú časť, ako pri skôr menovaných.In practice, however, it has been shown that the vacuum switching chambers used have relatively large dimensions and are associated with high production costs. Therefore, from time to time, vacuum switching chambers have been proposed at a lower voltage than that of the switching chambers used in circuit breakers. As a result, both the dimensions and the manufacturing costs can be reduced, and the same active part can be used in this switching chamber as in the former.

So zmenšením stavebnej výšky sa ale zmenší tiež vzdialenosť kovových čelných dosák krytu vákuovej spínacej komory. V dôsledku toho nie je vonkajšia izolácia, ktorá je namáhaná aj po vypnutí, pri voľnom vzduchu v okolí dostačujúca.However, the distance of the metal front plates of the vacuum switching chamber cover decreases as the construction height decreases. As a result, the external insulation, which is stressed even after switching off, is not sufficient in the free ambient air.

Na riešenie tohoto problému sa vákuová spínacia komora usporiadá v médiu s vyššou dielektrickou pevnosťou. Pritom sa používajú medzi inými iuzolačný olej, napríklad minerálny olej, alebo silikónový olej, rôzne estery, alebo izolačný plyn, ako napríklad dexafluorid síry (SF6). Týmito médiami sa vzduch z okolia vákuovej spínacej komory vytlačí a pretože majú vysokú dielektrickú pevnosť, zabráni sa tým vonkajšiemu preskoku.To solve this problem, the vacuum switching chamber is arranged in a medium of higher dielectric strength. Insulating oil, for example mineral oil or silicone oil, various esters, or insulating gas, such as sulfur dexafluoride (SF6) are used, among others. These media expel air from the vicinity of the vacuum switching chamber and because of their high dielectric strength, external skipping is avoided.

Tieto média majú ale ten nedostatok, že nie sú dosť odolné voči pôsobeniu okolitého prostredia. Pretože takéto záťažové vypínače sa používajú veľa rokov, nemôže sa celkom vylúčiť netesnosť vznikajúca v dôsledku starnutia súčiastok a pôsobením vonkajších vplyvov. Okrem toho je možný únik médií do okolia.However, these media have the drawback that they are not resistant enough to the environment. Since such load switches have been used for many years, leaks due to aging of components and external influences cannot be totally excluded. In addition, media leakage into the environment is possible.

Ďalším nedostatkom takýchto médií je to, že vyžadujú priebežnú kontrolu. Pri použití izolačného oleja sa napríklad musí kontrolovať stav oleja, a pretože v najčastejších prípadoch použitia sa záťažové vypínače inštalujú na vysokých stožiaroch, vyžaduje to aj zodpovedajúce vysoké náklady. Podobne to platí pre prípad použitá izolačného plynu, pri ktorom sa musí kontrolovať tlak.Another drawback of such media is that they require ongoing monitoring. For example, when insulating oil is used, the oil level must be checked, and since in the most common applications the load switches are installed on high masts, this also requires correspondingly high costs. The same applies to the case of insulating gas used, where the pressure must be checked.

Ďalej je tiež známe, zlepšiť vonkajšiu izoláciu vákuovej spínacej komory zaliatím epoxidovou pryskryricou. Pritom však môže dôjsť v dôsledku precesu starnutia na vznik vzduchovej medzen/ medzi obalom epoxidovej pryskyrice a vonkajším krytom. Takéto procesy starnutia spôsobujú napríklad trhlinky, vyvolané pnutím v plášti z liacej pryskyrice, skrehnutie, v dôsledku straty pružnosti, alebo tvorenie medzier v dôsledku oddelenia plášťa z pryskyrice od vonkajšieho krytu vákuovej spínacej komory spôsobené rozdielnymi dĺžkami pretiahnutia materiálu pri častom striedaní namáhania teplom a chladom. Toto nebezpečenstvo sa nemôže celkom odstrániť. Ďalší nedostatok spočíva v tom, že takto zaliata vákuová spínacia komora je pri demontáži prístupná iba keď sa zničí obal.Furthermore, it is also known to improve the external insulation of the vacuum switching chamber by encapsulation with an epoxy resin. In this case, however, due to the aging precession, an air gap may occur between the epoxy resin casing and the outer cover. Such aging processes cause, for example, cracks due to stress in the cast resin sheath, embrittlement due to loss of elasticity, or gaps due to separation of the resin sheath from the outer cover of the vacuum switching chamber due to different elongation lengths of the material frequently changing heat and cold stress. This danger cannot be completely eliminated. A further drawback is that the vacuum switching chamber thus cast is only accessible during disassembly when the packaging is destroyed.

Dosiaľ známe uskutočnenia sú preto nákladné, pre univerzálne použite, napríklad pre stožiary vonkajšieho vedenia iba podmienečne uspotrebiteľné, alebo pre ich možnosť ohrozenia bezpečnosti okolia odmietané.Hitherto known embodiments are therefore expensive, for universal use, for example, for poles of external lines only conditionally usable, or because of their potential for endangering the safety of the environment, rejected.

Z patentového spisu FR 2 698 481 A1 je známy záťažový vypínač s vákuovou spínaciou komorou, pričom medzi krytom vákuovej spínacej komory a vonkajším krytom je usporiadané elektricky izolujúce teleso zo silikónu. Toto silikónové teleso je valcového tvaru a má alebo na vonkajšej strane alebo na vnútornej strane pružne deformovateľné rebrá. Záťažový vypínač je tak prispôsobený, že súčasne vytvára elektrický kontakt s vonkajšiou plochou krytu spínacej komory a vnútornou plochou vonkjšieho krytu. Tým sa má zabrániť elektrickému preskoku nezávislo na veľkosti medzery. Prídavné sa môže počas montáže umiestniť v oblasti medzi krytom spínacej komory a vnútornou stranou silikónového telesa, izolačný tuk, zatiaľ čo rebrá na vonkajšej strane sa pri utesňovaní stlačia Iba v nepatrnej miere.FR 2,698,481 A1 discloses a load breaker with a vacuum switching chamber, wherein an electrically insulating silicone body is arranged between the cover of the vacuum switching chamber and the outer cover. The silicone body is of cylindrical shape and has or on the outside or inside the resiliently deformable ribs. The load breaker is so adapted that at the same time it makes electrical contact with the outer surface of the switch chamber cover and the inner surface of the outer cover. This is to avoid electrical skip independent of the size of the gap. In addition, an insulating grease may be located in the area between the switching chamber cover and the inner side of the silicone body during assembly, while the ribs on the outer side are only pressed to a slight extent when sealing.

Z úžitného vzoru DE G 93 14 754 U1 je známa vákuová spínacia komora v tvare valca so zapúzdrením oäolným proti vnútornému tlaku. Zapuzdrenie tejto vákuovej spínacej komory pozostáva z vnútornej vrstvy z tvrdej umelej penovej hmoty a z vonkajšieho plášť odolného proti prasknutiu. Vnútorná vrstva, pozostávajúca výhodne z polyuretanovej penovej hmoty, je rovnomerne pórovitá, aby umožnila čo najlepšiu teplotnú izoláciu, aby sa v prípade poruchy nemohla dosiahnuť zápalná teplota okolitého plynu. Plášť odolný proti prasknutiu je vytvorený ako zvinuté teleso a pozostáva z nití, alebo pásov, ktoré sú napustené vytvrdlteľnou umelou hmotou. Toto dolieha tesne na vrstvu z umelej hmoty a je tak dimenzované, že môže odolať silám, ktoré by vzniknuli pri poruche vo vnútri vákuovej spínacej komory v tvare valca.A utility model DE G 93 14 754 U1 discloses a cylindrical vacuum switching chamber with encapsulation resistant to internal pressure. The encapsulation of this vacuum switching chamber consists of an inner layer of rigid plastic foam and an outer sheath resistant to rupture. The inner layer, preferably consisting of polyurethane foam, is uniformly porous to allow the best possible thermal insulation so that the ignition temperature of the surrounding gas cannot be reached in the event of a failure. The rupture resistant sheath is formed as a coiled body and consists of threads or strips impregnated with a curable plastic. This fits tightly against the plastic layer and is so dimensioned that it can withstand the forces that would arise from a failure within the cylindrical vacuum switching chamber.

Plášť spínacej komory obsahuje tiež pri tomto stave techniky pevnú penovú umelú hmoty, ktorej vlastnosti sa môžu ovplyvniť starnutím. Najmä sa môže vyskytnúť skrehnutie alebo uvoľnenie vrstvy penovej hmoty od vonkajšieho krytu spínacej komory. Naviac je tiež demontáž takto zapuzdrenej vákuovej spínacej komory možná iba pri zničej jej krytu.In this state of the art, the sheath of the switching chamber also contains a rigid foam plastic, the properties of which can be affected by aging. In particular, embrittlement or loosening of the foam layer from the outer cover of the switching chamber may occur. In addition, it is also possible to remove the encapsulated vacuum switching chamber only if its housing is destroyed.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Úlohou vynálezu je vytvoriť záťažový vypínač, ktorý je bez kontroly spoľahlivo po dlhú dobu schopný používania a naviac je ľahko demontovateľný.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a load break switch which, without inspection, is reliably operable for a long period of time and, moreover, is easy to remove.

Táto úloha sa podľa vynálezu rieši tým, že dielektrická vrstva je tvorená vopred zhotovenou manžetou, ktorá pozostáva z elastomerového materiálu s vysokou dielektrickou pevnosťou, ktorý je tlakovým krytom, slúžiacim ako plášť, pritlačený bez medzery na kryt.This object is achieved according to the invention in that the dielectric layer is formed by a pre-fabricated sleeve consisting of a high dielectric strength elastomeric material which is pressed without a gap on the housing by a pressure cover serving as a sheath.

Podstatnou prednosťou tohoto riešenia je to, že na základe pružných vlastností manžety nezostane po obvode krytu žiadna medzera. Elektrický preskok na vákuovú spínaciu komoru cez takúto vzduchovú medzeru nie je preto možný.An essential advantage of this solution is that due to the elastic properties of the sleeve, no gap remains around the periphery of the cover. An electrical jump to the vacuum switching chamber through such an air gap is therefore not possible.

Výhodné je ďalej to, že okraje oboch čelných dosák vákuovej spínacej komory zasahuje manžeta a tým sa podstatne predĺži dráha pre možný vonkajší preskok. Tým je možnosť preskoku ešte zmenšená.It is furthermore advantageous that the collar engages the edges of the two front plates of the vacuum switching chamber and thus substantially extends the path for possible external hopping. This reduces the possibility of skipping.

Pretože použitie manžety zabraňuje použitiu kvapalného alebo plynového média, má záťažový vypínač podľa vynálezu ďalšie četné výhody.Since the use of a sleeve prevents the use of a liquid or gas medium, the load breaker according to the invention has other numerous advantages.

Tak odpadajú nákladné kontroly stavov kvapalín, prípadne stavu tlaku. Záťažový vypínač sa preto môže používať veľa rokov v trvalej prevádzke, bez toho, aby sa musela preskúšavať manžeta, pôsobiaca ako dielektrické médium.This eliminates the need for costly checks of the fluid and pressure conditions. The load break switch can therefore be used for many years in continuous operation without having to test the sleeve acting as a dielectric medium.

Ďalej je tým zabránené ovplyvňovanie okolitého prostredia unikajúcimi médiami, čím sa môže záťažový vypínač podľa vynálezu použiť napríklad v oblastiach, kde sú chránené zdroje pitnej vody. Tým je záťažový vypínač podľa vynálezu univerzálne použiteľný.Furthermore, it is thereby prevented from influencing the environment by escaping media, whereby the load breaker according to the invention can be used, for example, in areas where drinking water sources are protected. This makes the load breaker according to the invention universally applicable.

Ďalšia prednosť spočíva v tom, že montáž záťažového vypínačaa podľa vynálezu je podstatne jednoduššia. Tak umožňuje vopred zhotovená manžeta predmontáž usporiadania, čím odpadajú náklady na konečnú montáž prípadne naplnenie napríklad vysoko hore na stožiare. Pretože sa nemanipuluje ani s kvapalným ani plynovým médiom, znížia sa náklady na dopravu inštaláciu záťažového vypínača podľa vynálezu.A further advantage is that the assembly of the load breaker according to the invention is substantially simpler. Thus, the pre-fabricated sleeve allows pre-assembly of the arrangement, thereby eliminating the cost of final assembly or filling, for example, high up on the mast. Since neither the liquid nor the gas medium is manipulated, the transportation costs of the installation of the load breaker according to the invention are reduced.

Záťažový vypínač podľa vynálezu je pritom jednoducho vyrobiteľný a dovoľuje v prípade potreby demontáž. Tým sú jeho výrobné náklady veľmi nízke a naviac je priestorovo nenáročný.The load-break switch according to the invention is easy to manufacture and allows disassembly if necessary. Thus, its production costs are very low and moreover space-saving.

Výhodné ďalej je, ak je na vonkajšej strane manžey vytvorený tlakový kryt z izolačnej hoty, ktorý vonkajší obvod manžety v pružných oblastiach predpína. Tým sa dosiahne to_ŕ že manžeta sa pevne pritlačí na vákuovú spínaciu komoru a ďalej, že tiež na vonkajšom obvode nevznikne žiadne vzduchová medzera, ktorá by mohla umožniť elektrický preskok. Možná dráha preskoku sa tým zväčší na takú veľkosť, že prakticky nie je možný. Prevádzková bezpečnosť a spoľahlivosť záťažového spínača sa tým ďalej zvýši. Ďalej sa tým tiež vákuová spínacia komora v tlakovom kryte vystredí a upevní.It is furthermore advantageous if a pressure cover is formed on the outside of the collar from an insulating tip which biases the outer periphery of the collar in the elastic regions. This ensures that _t the sleeve is firmly pressed against the vacuum interrupter chamber and beyond that also on the outer perimeter there are no air gap that could allow an electrical flashover. The possible jump path is thereby increased to such a size that it is practically impossible. This increases the operational safety and reliability of the load switch. Furthermore, the vacuum switching chamber is also centered and fixed in the pressure housing.

Výhodné rozvinutia vynálezu vyplývajú z význakovej časti závislých nárokovTým, že rozmery manžety sú zvolené tak, že manžeta vytvára predpätie na vákuovej spínacej komore, sa spoľahlivo zabráni, resp. dosiahne to, že medzi manžetou a krytom vákuovej spínacej komory nevznikne vzduchová medzera. Tým sa môžu tiež vyrovnat relatívne veľké rozmerové tolerancie vákuovej spínacej komory. Tým sa i ďalej zvýši spoľahlivosť záťažového vypínača.Advantageous developments of the invention result from the characterizing part of the dependent claims, in that the dimensions of the sleeve are selected such that the sleeve generates a bias on the vacuum switching chamber, reliably avoiding or releasing the sleeve. this results in no air gap between the sleeve and the vacuum switch chamber cover. This can also compensate for the relatively large dimensional tolerances of the vacuum switching chamber. This further increases the reliability of the load break switch.

Äk má manžeta najmenej jedno tesniace zosílenie, prebiehajúce v axiálnom smere tlakového krytu, ktoré z-apadne do montážnej medzery tlakového krytu, dosiahne sa ďalšie utesnenie proti pôsobeniu vonkajších vplyvov. Tým sa spoľahlivo zabráni vznikaniu napríklad nečistôt, alebo najmä vody do tlakového krytu.If the sleeve has at least one sealing reinforcement extending in the axial direction of the pressure housing, which falls into the mounting gap of the pressure housing, a further sealing against external influences is achieved. This reliably prevents the formation of, for example, dirt or, in particular, water into the pressure housing.

Ak je tesnieace zosilenie dostatočne veľké, potom sa pri montáži zatlačí do montážnej medzery tlakového krytu, čím sa spoľahlivosť tohoto utesnenia tlakového krytu ďalej zvýši.If the reinforcement seal is large enough, it is pushed into the mounting gap of the pressure cover during assembly, further enhancing the reliability of this seal of the pressure cover.

Tým, že na vonkajšom obvode manžety je usporiadané tienenie v podstate rovnobežne s čelnými doskami, potom sa nebezpečenstvo vonkajšieho preskoku ďalej zmenší.By providing shielding substantially parallel to the end plates on the outer circumference of the collar, the risk of an external skip is further reduced.

Ďalšia prednosť najmenej vytlačeného pri dosiahne to, obvodovú plochu že bv došlo na tlakovými silami, spoľahlivosť záťažového vypínača.Another advantage of the least extruded when it reaches that the circumferential surface that bv has occurred at compressive forces, the reliability of the load breaker.

spočíva v tom, že manžeta má jedno vybranie na uloženie materiálu manžety, Pritom sa pritlačí na bez toho vynaloženými prevádzková tlakovom zaťažení, že manžeta sa čisto vákuovej spínacej komory, poškodenie manžety Tým sa ďalej zvýšiconsists in that the sleeve has one recess for receiving the sleeve material, while at the same time exerting a pressure on the sleeve without purely operating pressure, the sleeve has a purely vacuum switching chamber, thereby damaging the sleeve.

Je Is a výhodné great ak sa if vo vnútornom inside okraji manžety the edge of the cuff vytvoril created najmenej at least jedno one vybranie recess ako obvodová as perimeter kruhová round drážka. groove. Tým sa This will dosiahne obtained rovnomerné evenly

rozdelenie tlakového zaťaženia po celom povrchu vákuovej spínacej komory.distributing the pressure load over the entire surface of the vacuum switching chamber.

Ak je manžeta na najmenej jednej čelnej strane v oblasti najmenej jednej čelnej dosky opatrená najmenej jednou kapsou, je možné uskutočniť v zmontovanom stave nastavenie dĺžky vákuovej spínacej komory, manžety, tašiek.If the sleeve on the at least one end face is provided with at least one pocket in the region of the at least one end plate, it is possible in the assembled state to adjust the length of the vacuum switching chamber, the sleeve, the bags.

bez toho, že sa poškodí materiál pretože sa môže vyhnúť do jednej zwithout damaging the material since it can avoid one of the

Tým sa zvýši spoľahlivosť manžety a tým aj prevádzková spoľahlivosť záťažového vypínača.This increases the reliability of the sleeve and hence the operational reliability of the load break switch.

Ak je vytvorená najmenej jedna kapsa k už vytvorenej kapse, potom sa dosiahne rovnomerné rozloženie tlakového zaťaženia na čelnej strane manžety. Manžeta podľa vynálezu je výhodne vyrobená z EPDM (etylen-propylen-terpolymer) alebo zo silikónového kaučuku, ktoré majú dobré pružné vlastnosti a pritom sú nestlačiteľné. Takéto materiály umožňujú spoľahlivé utesnenie medznej plochy medzi vákuovou spínacou komorou a manžetou, pripadne medzi manžetou a tlakovým krytom záťažového vypínače.If at least one pocket is formed to the pocket already formed, then a uniform distribution of the compressive load is achieved on the front side of the sleeve. The sleeve according to the invention is preferably made of EPDM (ethylene-propylene-terpolymer) or silicone rubber, which have good elastic properties while being incompressible. Such materials allow a reliable sealing of the boundary surface between the vacuum switching chamber and the sleeve, or between the sleeve and the pressure switch pressure cover.

Vonkajšiemu preskoku sa tak môže spoľahlivo zabrániť.The external skip can thus be reliably prevented.

Tým, že záťažový vypínač je vytvorený ako zátežový odpojovač, pri ktorom je v sérii s vákuovou spínaciou komorou usporiadaná viditeľná oddeľovacia dráha, môže sa aj z väčšej vzdialenosti uskutočniť vizuálna kontrola, aby sa určilo, či je záťažový vypínač zapnutý.Because the load breaker is designed as a load disconnector in which a visible separation path is arranged in series with the vacuum switching chamber, a visual check can also be performed from a distance to determine whether the load breaker is on.

Ak je paralelne k vákuovej spínacej komore, alebo paralelne k viditeľne usporiadanej oddeľovacej dráhe zapojená, v zapnutom stave záťažového vypínača, prúdová dráha pre trvalé zaťaženie vysokými prúdy, potom je vákuová spínacia komora odľahčená, ak je záťažový vypínač (záťažový odpojovač) v zapnutom stave. To má tú výhodu, že vákuová spínacia komora je v činnosti len pri vypínacích procesoch vysokých napätí. Pritom môže viesť trvalý prúd, ktorý je vyšší ako menovitý prúd spínacej komory. Tým sa podstatne zvýši živostnosť záťažového vypínača.If, in parallel to the vacuum switch chamber, or parallel to the visibly arranged separation path, a continuous high current flow path is connected, in the switched-on state of the load breaker, then the vacuum switch-chamber is unloaded if the load breaker (load breaker) is in. This has the advantage that the vacuum switching chamber only operates during high voltage tripping processes. In this case, it can conduct a continuous current which is higher than the rated current of the switching chamber. This significantly increases the service life of the load break switch.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bud'e v ďalšom texte bližšie objasnený na jednom príklade uskutočnenia, znázornenom na výkrese.The invention will be explained in more detail below with reference to one embodiment shown in the drawing.

Na obr. 1 je znázornený rez záťažovým vypínačom podľa vynálezu, pričom na ľavej strane hlavnej osi je znázornený rez v deliacej rovine tlakového krytu a napravo od hlavnej osi je znázornený rez v inej rovine jednej polovice tlakového krytu.In FIG. 1 is a cross-sectional view of a load breaker according to the invention, with a cross-section in the plane of the pressure housing on the left side of the main axis and a cross-section in another plane of one half of the pressure housing to the right of the main axis;

Na obr. 2 je znázornený zjednodušený rez podľa priamky A-A na obr. 1.In FIG. 2 is a simplified cross-sectional view taken along line A-A in FIG. First

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podľa obr. 1 má záťažový vypínač 1 kryt s dvoma polovicami 11 a 12, ktoré sú vytvorené z izolačnej hmoty v podstate zrkadlovým spôsobom. V polovicách 11 a 12 krytu sú usporidané okrem iného vákuová spínacia komora 2 a spínacie ústrojenstvo 3. Usporiadanie a funkcia vákuovej spínacej komory 2 a spínacieho ústrojentva 3 zodpovedá známym uskutočneniam,, preto tu k tomu nie je uvedené podrobné vysvetlenie. Podstatné je, že vákuová spínacia komora 2 má vo vnútri spínacie kontakty, ktoré sú spínacím ústrojentvom 3 uzatvárané alebo otvárané. Za tým účelom je spínacie ústrojenstvo 3 opatrené výstredným ovládacím prvkom 31, ktorý ovláda pohyblivý kontakt 21 vákuovej spínacej komory 2.According to FIG. 1, the load break switch 1 has a housing with two halves 11 and 12 which are formed of an insulating material in a substantially mirror-like manner. In the housing halves 11 and 12, a vacuum switching chamber 2 and a switching device 3 are arranged inter alia. The arrangement and function of the vacuum switching chamber 2 and the switching device 3 correspond to known embodiments, therefore no detailed explanation is given here. It is essential that the vacuum switching chamber 2 has internal switching contacts which are closed or opened by the switching device 3. For this purpose, the switching device 3 is provided with an eccentric control element 31 which controls the movable contact 21 of the vacuum switching chamber 2.

Vákuová spínacia komora 2 má okrem pohyblivého kontaktu 21, pevný kontakt 22, ktorý je usporiadaný proti pohyblivému kontaktu 21. Vákuová spínacia komora 2 má ďalej kryt 23, ktorý je opatrený kovovými čelnými doskami 24 a 25, ktoré uzatvárajú strednú časť 26 krytu v krytu je vyrobená z materiálu. Vo vnútri vákuovej tvare valca. Stredná časť elektricky izolujúceho spínacej komory 2 je vysoké vákuum, ktoré pri vypínaní spôsobí spoľahlivé prerušenie elektrického oblúku a vo vypnutom stave spoľahlivo udržiava napätie na protiľahlých spínacích kontaktoch.The vacuum switch chamber 2 has, in addition to the movable contact 21, a fixed contact 22 which is arranged against the movable contact 21. The vacuum switch chamber 2 further has a housing 23 which is provided with metal end plates 24 and 25 which close the central part 26 of the housing in the housing. made of material. Inside the vacuum cylinder shape. The central part of the electrically insulating switching chamber 2 is a high vacuum which, when switched off, causes a reliable break in the electric arc and reliably maintains the voltage at the opposite switching contacts in the switched-off state.

Aby sa zaistilo, že nedôjde na vonkajší preskok napätia medzi čelnými doskami 24 a 25 vákuovej spínacej komory 2, je usporiadaná okolo vákuovej spínacej komory 2 manžeta 4 z EPDM (etylen-propylen-terpolmer). Manžeta 4 je pritom vytvorená tak, že obopína okraje oboch čelných dosák 24 a 25 vákuovej spínacej komory 2. Ďalej sú rozmery manžety 4 zvolené tak, že sa môžu vyrovnať tolerančné odchýlky vákuovej spínacej komory 2. V dôsledku toho nemôže vzniknúť žiadna priechodzia vzduchová medzera medzi čelnými doskami 24 a 25.In order to ensure that there is no external voltage leakage between the end plates 24 and 25 of the vacuum switch chamber 2, an EPDM (ethylene-propylene terpolmer) sleeve 4 is arranged around the vacuum switch chamber 2. The collar 4 is formed so as to surround the edges of the two front plates 24 and 25 of the vacuum switching chamber 2. Furthermore, the dimensions of the cuff 4 are chosen such that the tolerance deviations of the vacuum switching chamber 2 can be compensated. end plates 24 and 25.

Manžeta 4 je polovicami 11 a 12 krytu záťažového spínača 1 obopnutá a predopnutá. V dôsledku predopnutia nevznikne medzi manžetou 4 a namontovanými polovicami 11 a 12 žiadna vzduchová medzera, ktorá by dovoľovala vonkajší preskok napätia medzi čelnými doskami 24 a 25 vákuovej spínacej komory 2.The sleeve 4 is wrapped and biased by the halves 11 and 12 of the load switch housing 1. As a result of the prestressing, no air gap exists between the sleeve 4 and the mounted halves 11 and 12, which would allow an external voltage leakage between the end plates 24 and 25 of the vacuum switching chamber 2.

Ako je znázornené na obr. 1 má manžeta 4 tienenie 41 vytvorené v tvare prstenca, ktoré je uložené v zodpovedajúcich vybraniach v polovicách 11 a 12 krytu. Tienenie 41 slúži známym spôsobom na predĺženie dráhy na povrchové prúdy.As shown in FIG. 1, the collar 4 has a ring-shaped shield 41 that is received in corresponding recesses in the housing halves 11 and 12. The shielding 41 serves in a known manner to extend the path to the surface streams.

Manžeta 4 má ďalej štyri vybrania 42, ktoré majú prstencový tvar. Pri uzatvorení polovíc 11 a 12 sa vytvára tlak na manžetu 4 a pretože táto je vyrobená z elastomerového materiálu, ktorý je pružný, ale v podstate nie je stlačiteľný, umožňujú vybrania 42 vyhnutie materiálu manžety 4 do tým vytvorených voľných priestorov. Týmto spôsobom sa zabráni poškodeniu manžety 4 a dosiahne sa dobré utesnenie medzi plochami medzi manžetou 4 a vákuovou spínaciou komorou 2.The sleeve 4 further has four recesses 42 having an annular shape. Upon closing of the halves 11 and 12, pressure is exerted on the collar 4 and since it is made of an elastomeric material that is resilient but substantially non-compressible, the recesses 42 allow the collar material 4 to bend into the voids thus formed. In this way, damage to the sleeve 4 is prevented and a good seal is achieved between the surfaces between the sleeve 4 and the vacuum switching chamber 2.

Na konci manžety 4, ktorý čelnú dosku kontaktov oblasti pevných kapsa spínacie tolerancie, dĺžkové vytvorená vákuové dĺžkové za v ďalej Pretože potrebné komory 2 potrebná strany, vyrovnanie vAt the end of the cuff 4, which the front contact plate area fixed pocket switching tolerance, the length formed by the vacuum lengthwise on and off because the necessary chambers 2 needed sides, alignment in

komory je nastavenie v záťažovom spínači komora na objemové presahuje, je tvare prstenca.chamber is the setting in the load switch chamber to the volumetric exceeds is the shape of the ring.

majú relatívne veľké daných vákuovejhave a relatively large given vacuum

1. Aby sa v oblasti čelnej okolností spínacej umožnila deformácia slúži kapsa vytlačeného manžety ako materiálu.1. In order to allow deformation in the region of the switching circumstance, the pocket of the extruded sleeve serves as a material.

Podľa znázornenia na obr. 2 má manžeta 4 ďalej tesniace zosilenie 44 s výstupkom 45. Tieto sú usporiadané vždy na oboch montážnych medzerách polovíc 11 a 12 krytu záťažového vypínača 2 na utesnenie proti vonkjším vplyvom. Výstupok 45 sa pritom uloží do zodpovedajúceho prehĺbenia prípadne drážky na plochách medzery polovíc 11 a 12 krytu a pri uzatvorení polovíc 11 a 12 krytu sa stlačí. Tesniace zosilenie 44 s výstupkom 45 majú pritom dĺžku, ktorá v podstate zodpovedá celkovej dĺžke manžety 4. Tieto môžu ale tiež byť v celej oblasti montážnej medzery polovíc 11 a 12 vytvorené ako jeden celok s manžetou 4 ako oblá šnúra na utesnenie tlakového krytu.As shown in FIG. 2, the sleeve 4 further has a sealing bead 44 with a projection 45. These are arranged in each case on both mounting gaps of the halves 11 and 12 of the load break switch housing 2 for sealing against external influences. The protrusion 45 is thereby inserted into a corresponding recess or groove on the gap surfaces of the housing halves 11 and 12, and is compressed when the housing halves 11 and 12 are closed. The sealing bead 44 with the protrusion 45 has a length which substantially corresponds to the total length of the sleeve 4. However, they can also be formed integrally with the sleeve 4 as a round cord for sealing the pressure cover over the entire mounting gap region of the halves 11 and 12.

Ak sa záťažový vypínač 1 v prevádzke otvorí, potom sa kontakty 21 a 22, ktoré sú predopnuté pružinami spínacím ústrojenstvom 3 uvoľnia, takže sa zapínacie kontakty vo vákuovej komore 2 otvoria. V dôsledku vysokého vypínaného napätia, ktoré v prípade použitia môže byť napríklad 45 kV, má zariadenie sklon na to, nájsť dráhu na možné vybitie napätia pomocou elektrického oblúka. Vo vnútri vákuovej spínacej komory 2 toto v dôsledku vákua nie je možné.If the load break switch 1 is opened in operation, then the contacts 21 and 22 which are preloaded by the springs by the switching device 3 are released so that the closing contacts in the vacuum chamber 2 are opened. Due to the high switch-off voltage, which may, for example, be 45 kV in use, the device tends to find a path for possible discharge of the voltage by means of an electric arc. This is not possible within the vacuum switching chamber 2 due to the vacuum.

Pretože manžeta 4 dolieha s predpätím na kryt 23 vákuovej spínacej komory 2 a v dôsledku predpätia je rovnomerne spojená s tlakovým krytom záťažového vypínača 1, nevytvorí sa žiadna vzduchová medzera, ktorá by umožnila preskok napätia. Preskok cez manžetu 4 v dôsledku vysokej dielektrickej pevnosti materiálu, použitého na manžetu, takisto nie je možný.Since the sleeve 4 is biased against the cover 23 of the vacuum switching chamber 2 and due to the bias it is evenly connected to the pressure cover of the load break switch 1, no air gap is created which would allow the voltage to jump. It is also not possible to jump over the collar 4 due to the high dielectric strength of the material used on the collar.

V jednom príklade použitia sa záťažový vypínač použije ako záťažový odpojovač a je usporiadaný v sérii s viditeľnou oddeľovaciou dráhou. Pritom je na hlavnú dráhu prúdu, dimenzovanú na trvalý prevádzkový prúd, paralelne na vákuovú spínaciu komoru 2 a v sériii s hlavnou dráhou prúdu zapojené pomocné zapínacie miesto, čím je vákuová komora pri zapnutom záťažovom odpojovači odľahčená. Pri vypínaní záťažového odpojovača sa najskôr známym spôsobom otvorí hlavný kontakt, čím je napätie celkom vedené cez vákuovú spínaciu komoru 2. Potom sa kontakty 21 a 22 vákuovej spínacej komory 2 oddelia a spojenie je celkom prerušené, bez toho, že by sa mohol preskok elektrického oblúku v záťažovom vypínači 1 vytvoriť.In one example of use, the load break switch is used as a load disconnector and is arranged in series with a visible separation path. In this case, an auxiliary switch-on point is connected in parallel to the vacuum switching chamber 2 and in series with the main current path, so that the vacuum chamber is relieved when the load disconnector is switched on. When the load disconnector is switched off, the main contact is first opened in a known manner, whereby the voltage is completely passed through the vacuum switching chamber 2. Then the contacts 21 and 22 of the vacuum switching chamber 2 are separated and the connection is completely interrupted without breaking the electric arc. in the load switch 1.

Vynález sa môže okrem tu ukázaného príkladu uskutočnenia realizovať ešte inými spôsobmi uskutočnenia.In addition to the exemplary embodiment shown herein, the invention may be practiced by other embodiments.

Rozmery a tvar manžety 4 sa môžu meniť podľa konštrukcie a typu vákuovej spínacej komory 2. Pritom je v každom prípade podstatné to, aby manžeta 4 doliehala na vákuovú spínaciu komoru 2 tak, aby nebola medzi nimi žiadna vzduchová medzera.The dimensions and shape of the sleeve 4 may vary according to the design and type of the vacuum switching chamber 2. In this case, it is essential in any case that the sleeve 4 abuts the vacuum switching chamber 2 so that there is no air gap between them.

Manžeta 4 nemusí byť vytvorená s tienením 41, ale môže mať tiež inak tvarovanú alebo hladkú vonkajšiu obvodovú plochu, ak to bude pripúšťať bezpečnosť záťažového vypínača 1 napríklad pri nepatrných spínaných napätiach.The sleeve 4 need not be formed with a shield 41 but may also have an otherwise shaped or smooth outer circumferential surface if this permits the safety of the load break switch 1, for example at low switching voltages.

Vybrania 42 v manžete 4 majú v znázornenom príklade polkruhový prierez a sú vytvorené na štyroch miestach okolo vákuovej spínacej komory 2. Ako tvar, tak tiež počet vybraní 42 môže byť od práve uvedených vybraní odlišný. Ďalej je možné vytvoriť miesto znázorneného uskutočnenia týchto vybraní 42 tiež vybrania usporiadané ploche manžety 4.The recesses 42 in the collar 4 have a semicircular cross-section in the illustrated example and are formed at four locations around the vacuum switching chamber 2. Both the shape and the number of recesses 42 may differ from the recesses just mentioned. Furthermore, instead of the illustrated embodiment of these recesses 42, it is also possible to provide recesses arranged on the face of the collar 4.

bodovo na vnútornej obvodovejpoint on the inner peripheral

Kapsa 43 v manžete sa môže tiež usporiadať na oboch čelných plochách. Okrem toho sa môže tvar a počet kapies 43 meniť podobným spôsobom ako pri vybraní 42.The cuff pocket 43 can also be arranged on both end faces. In addition, the shape and number of pockets 43 may vary in a manner similar to recess 42.

Manžeta 4 sa môže použiť ľubovoľným spôsobom v spojení s vákuovou spínaciou komorou 2, čo sa týka aj iných spínacích prvkov, ale iba záťažového odpojovača. Tak je možné tiež použitie vo výkonových vypínačoch a podobne.The sleeve 4 may be used in any manner in conjunction with the vacuum switching chamber 2, as well as other switching elements, but only a load disconnector. Thus, it is also possible to use in circuit breakers and the like.

Tlakový kryt môže tiež pozostávať z viac ako dvoch častí, pričom počet tesniacich zosilení 44 je prispôsobený počtu montážnych medzier.The pressure cover may also consist of more than two portions, the number of sealing reinforcements 44 being adapted to the number of mounting gaps.

Ďalej komore prúdu vytvoriť vákuovej môže byť paralelne v usporiadaný kontaktný prúdu, prípadne záťažové hlavného spínacej vypínače komory na vákuovej systém ktorý umožňuje použitím určitej rôzne spínacej trvalého menovité prípadne trvalé prúdy.Furthermore, the current chamber to create a vacuum can be arranged in parallel in the contact current or load of the main switch of the chamber on the vacuum system which allows the use of some different switching permanent rated or permanent currents.

Vynález invention tak vytvára so it creates napätie v voltage oblasti kV kV area komorou 2, Chamber 2, ktorá je which is

obklopená manžetou 4, záťažový vypínač 1 na s vákuovou spínaciou bez vzduchovej medzery vytvorenou z elastomerového materiálu s vysokou dielektrickou pevnosťou. Manžeta 4 je upnutá polovicami 11 a 12 záťažového vypínača L Týmto spôsobom je účinne zabránené vonkajšiemu preskoku vysokého napätia medzi čelnými doskami 24 a 25 vákuovej spínacej komory 2 pri spínacom procese, bez toho, že by bolo potrebné kvapalné alebo plynové médium.surrounded by a cuff 4, a load switch 1 with a vacuum switch without air gap formed of a high dielectric strength elastomeric material. The sleeve 4 is clamped by the load breaker halves 11 and 12. In this way, an external high voltage jump between the end plates 24 and 25 of the vacuum switching chamber 2 is effectively prevented during the switching process without the need for a liquid or gas medium.

Tým nie je potrebné, v opaku k zvyčajným záťažovým vypínačom, uskutočňovať nákladné kontroly a záťažový vypínač je odolný voči pôsobeniu vplyvov okolia.Thus, in contrast to conventional load switches, it is not necessary to carry out costly checks and the load switch is resistant to environmental influences.

Claims

Load switch for a voltage above 1 kV, with a vacuum switching chamber, the contacts of which are closed and opened by the switching device, the vacuum switching chamber having a housing surrounding the switching contacts arranged in a vacuum, the housing having metal front plates and a central part in the form of a cylinder of electrically insulating material provided with a layer of dielectric material extending beyond the edges of the two front plates, with an insulating sheath arranged on the outside of the dielectric layer which exerts a pressure on the outer periphery of the dielectric layer, characterized in that wherein the dielectric layer is formed by a pre-fabricated sleeve (4) consisting of a high dielectric strength elastomeric material which is pressed against the cover (11, 12) without a gap on the cover (23).

Load switch according to claim 1, characterized in that the dimensions of the sleeve (4) are selected such that the sleeve (4) is biased against the circumference of the vacuum switching chamber (2).

Load switch according to claim 2, characterized in that the sleeve (4) has at least one sealing thrust (44) extending in the axial direction of the pressure housing (44), which is received in the mounting gap of the pressure housing (11). 12).

Load switch according to claim 3, characterized in that the sealing reinforcement (44) has a projection (45) which is distributed in the mounting gap of the pressure cover (11, 12).

Load switch according to one of Claims 1 to 4, characterized in that on the outer circumference of the sleeve (4) substantially parallel to the end plates (24, 25) of the vacuum chamber (2) are arranged over the entire circumference of the shielding. (41).

Load switch according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the sleeve (4) has at least one recess (42) for receiving the material extruded by the pressure covers (11, 12) under pressure loading.

A load break switch according to claim 6, characterized in that the at least one recess is designed as a circular groove.

Load switch according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one pocket (41) is formed on the sleeve (4) in the region of one faceplate (25) or the other faceplate (24). ).

ABOUT. Load switch according to claim 8, characterized in that at least one pocket (43) is in the form of a circular groove.

Load break switch according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the sleeve (4) is made of silicone rubber or EPDM (ethylene-propylene-terpolymer).

Load switch according to any one of claims 1 to 11

10, characterized in that it is designed as a load disconnector. in which a visible separation path is arranged in series with the vacuum switching chamber.

Load switch according to any one of claims 1 to 12

11, characterized in that a high-current current path is connected in parallel to the vacuum switching chamber or in parallel to the series connection of the vacuum switching chamber and the visible separation path.