HU224391B1 - Vákuummegszakító - Google Patents

Vákuummegszakító Download PDF

Info

Publication number
HU224391B1
HU224391B1 HU0400085A HUP0400085A HU224391B1 HU 224391 B1 HU224391 B1 HU 224391B1 HU 0400085 A HU0400085 A HU 0400085A HU P0400085 A HUP0400085 A HU P0400085A HU 224391 B1 HU224391 B1 HU 224391B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
coil
vacuum
rod
circuit breaker
current
Prior art date
Application number
HU0400085A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Bernardus Johannes Leusenkamp
Johannes Hermannus Laurentius Antonius Hilderink
Original Assignee
Eaton Electric N.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Electric N.V. filed Critical Eaton Electric N.V.
Publication of HUP0400085A2 publication Critical patent/HUP0400085A2/hu
Publication of HUP0400085A3 publication Critical patent/HUP0400085A3/hu
Publication of HU224391B1 publication Critical patent/HU224391B1/hu

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/664Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6641Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings making use of a separate coil

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

A találmány tárgya vákuummegszakító, amely köpennyel (2) van ellátva,amelyben álló és mozgó kontaktuselemek (5, 7) mindegyike egy-egyazokat hordozó kontaktusrúdhoz (6, 8) van erősítve, és egymástólkölcsönösen elektromosan elszigetelt módon hordozva, és avákuummegszakító egy, a köpennyel (2) koaxiális és a kontaktuselemeket(5, 7) körülvevő és végkivezetésekkel (11, 13) rendelkező tekerccsel(10) van ellátva. Az első végkivezetés (11) a kontaktuselemek (5, 7)egyikéhez van csatlakoztatva. Az a kontaktuselem (5), amelyhez atekercs (10) első végkivezetése (11) van csatlakoztatva, elsőcsatolóelemen keresztül a vákuummegszakító egy bemenő- vagykimenőcsatlakozásához (12) van csatolva. A tekercs (10) másodikvégkivezetése (13) második csatolóelemen (17) keresztül a bemenő- vagykimenőcsatlakozáshoz (12) van csatolva.

Description

A találmány tárgya vákuummegszakító, amely köpennyel van ellátva, amelyben álló és mozgó kontaktuselemek mindegyike egy-egy azokat hordozó kontaktusaidhoz van erősítve, és egymástól kölcsönösen elektromosan elszigetelt módon hordozva, és a vákuummegszakító egy, a köpennyel koaxiális és a kontaktuselemeket körülvevő és végkivezetésekkel rendelkező tekerccsel van ellátva, amelynél az első végkivezetés a kontaktuselemek egyikéhez van csatlakoztatva.
Hasonló készülék ismert az EP 0,709,867 A1 számon közzétett szabadalmi bejelentésből. Ennek az ismert készüléknek az az előnye, hogy egy sönt közreműködése révén nem a teljes áram folyik keresztül a tekercsen, hanem annak csak az a része, amely tengelyirányú mágneses tér létrehozásához szükséges, és ez lehetővé teszi, hogy a tekercs méretei kisebbek legyenek, mint abban az esetben, amikor a tekercsnek kell képesnek lennie a teljes áram vezetésére.
Ebből a célból az ismert vákuummegszakítóknál a tekercs első végkivezetése elektromosan csatlakoztatva van a kontaktuselemek egyikéhez, például az álló kontaktuselemhez, míg a tekercs második végkivezetése összekötő szalagként van kiképezve.
A két végkivezetés két vége között elektromosan vezető sönt található, aminek köszönhetően a vákuummegszakító teljes áramának csak egy része folyik keresztül a tekercsen, és ez tengelyirányú mágneses teret hoz létre a kontaktuselemek helyénél. A sönt impedanciával rendelkezik, és rezisztív elem lehet, valamint a tekercs végkivezetései között helyezkedik el.
A sönt felhasználásával a tekercs az ismert kialakítású vákuummegszakítókkal ellentétben nem egyszerűen sorosan illeszkedik a vákuummegszakító áramútjába, hanem a sönt párhuzamosan van kapcsolva úgy, hogy a főáramnak csak egy része folyik keresztül a tekercsen. Ezáltal lehetővé válik, hogy a tekercs disszipációs vesztesége korlátok között maradjon.
Mivel a tekercsnek magának kicsi az elektromos impedanciája, ezért a söntnek csak aránylag kis impedanciájúnak kell lennie ahhoz, hogy elérjük vele a kívánt hatást, azaz a tekercsen keresztüli főáram korlátozását, és így a sönt méretei kicsire választhatóak. A nemzetközi megegyezésen alapuló szabványok szerint mindazonáltal a vákuummegszakítóknak ugyanakkor pillanatműködésűeknek kell lenniük, vagy más szavakkal képesnek kell lenniük arra, hogy 1-3 másodperc időtartamon keresztül 10-80 kA erősségű folyamatos zárlati áramot elviseljenek. A nagy áram miatt rendkívül rövid idő alatt létrejövő hőmennyiség következtében a söntnek meghatározott hőkapacitással kell rendelkeznie. Az ezen követelménynek való megfelelés végett az EP 0,709,867 A1 számú irat vákuummegszakítója söntjének nagy tengelyirányú mérettel kell rendelkeznie ahhoz, hogy megfeleljen a megkívánt hőkapacitásra vonatkozó szabványnak. Ez azzal a hátránnyal jár, hogy az ilyen tekercsek végkivezetéseinek egymástól nagy távolságra kell lenniük, ami azt eredményezi, hogy a tekercs tengelyirányban nagyobb teret tölt ki ott, ahol a végkivezetések elhelyezkednek. A zárlati áramokkal együtt fellépő erők miatt a kivezető vezetőknek ezért robusztusnak is kell lenniük, ami még több helyveszteséggel jár.
A sönttel szemben támasztott további követelményt jelent, amelynek a söntnek meg kell felelnie, az, hogy a hőmérséklet-változás okozta ellenállás-változásnak egyenlőnek kell lennie azzal az ellenállás-változással, amely a tekercsben a tekercs hőmérsékletének megváltozása miatt lép fel. Ez annak biztosításához szükséges, hogy a tekercsen keresztüli áram, valamint a söntön keresztüli áram aránya mindig azonos vagy nagyjából azonos maradjon, nemcsak abban az esetben, amikor a környezeti hőmérséklet fokozatosan változik, és ez egyforma mértékben van hatással a tekercsre és a söntre, hanem a tekercs és a sönt közötti hirtelen és nagy hőmérséklet-különbség esetén is. A gyakorlatban úgy tűnik, hogy folyamatos zárlati áram esetén a sönt hőmérséklet-változása lényegesen nagyobb, mint a tekercs hőmérséklet-változása. Ezt különösen az okozza, hogy a tekercs teljes hőkapacitása nagyobb, mint a sönté, és így a tekercs könnyebben elnyeli a zárlati áram által létrehozott hőt, mint a sönt. A hőmérséklet-különbség a gyakorlatban számottevőnek mutatkozik, és több lehet, mint 100 °C. A sönt anyagának kiválasztásakor ezzel számos követelménynek kell egyszerre megfelelni, így a lehetőségek jelentős mértékben korlátozottak. Az EP 0,709,867 A1 számon közzétett szabadalmi bejelentésben feltárt készülék esetén olyan további korlátozás is érvényes, amely a tekercs végkivezetései közötti fizikai elhelyezkedésből adódik.
Célunk a találmánnyal a bevezetésben már ismertetettnek megfelelő olyan vákuummegszakítót megalkotni, amely megoldást jelent a fent bemutatott problémákra.
A találmány szerint célunkat az alábbiakban bemutatott módon érjük el. A kontaktuselem, amelyhez a tekercs első végkivezetése van csatlakoztatva, egy első csatolóelemen keresztül a vákuummegszakító bemenő- vagy kimenőcsatlakozásához van csatolva, és a tekercs második végkivezetése második csatolóelemen keresztül a bemenő- vagy kimenőcsatlakozáshoz van csatolva. Az első és a második csatolóelem ellenállása annak érdekében van beállítva, hogy elérjük a tekercsen keresztüli megkívánt áramot.
A találmány előnye abban mutatkozik meg, hogy többé nincs szükség arra, hogy a sönt fizikailag a tekercs végkivezetései között helyezkedjék el, így a tekercsen keresztüli áram beállítására több paraméter használható fel, aminek következtében nagyobb lesz a tekercs méretezési szabadsága, és így nagyobb fokú rugalmasságra lesz mód. Ez lehetőséget nyújt arra, hogy az áram által létrehozott mágneses teret a megkívánt optimális erősségűre pontosabb mértében állítsuk be. Az irodalomból (többek között H. C. W. Gundlach „Interaction between a vacuum arc and an axial magnetic field című cikke, „Proceedings 8th Int. Symposium Discharges and Electrical Insulation in Vacuum”, Albuquerque, USA, 1978. szeptember 5-7. A2-1-11. oldal, lásd a 2. ábrát, valamint S. Yanabu és társai „Vacuum arc under an axial magnetic Tieid and its interrup2
HU 224 391 Β1 ting ability” című cikke, Proc. IEE Vol. 126, No. 4,1979. április, lásd a 4., 5. és 6. ábrát) ismert, hogy számos paramétertől függően a vákuummegszakítók megszakítás! képessége tekintetében kedvező működéshez a mágneses tér egy optimális értéke tartozik. A nagyobb és kisebb értékek károsan hatnak erre a kedvező működésre. Általában az optimális érték 3 mT/kA és 10 mT/kA között található.
Annak biztosítása érdekében, hogy a beállított ellenállások olyan áramot eredményeznek a tekercsben, amely a megkívánt optimális mágneses teret hozza létre még a működés közben várhatóan fellépő nagy hőmérséklet-változások és -különbségek esetén is, az első és a második csatolóelem, valamint a tekercs anyagának olyannak kell lennie, hogy azok olyan módon legyenek rezisztívek, hogy az első és a második csatolóelem, valamint a tekercs ellenállásának beállított viszonya változatlan legyen, vagy csaknem változatlan legyen még a várható nagy hőmérséklet-változások és -különbségek esetén is.
Előnyösen az első és második csatolóelem, valamint a tekercs anyagát úgy választjuk meg, hogy az első és második csatolóelem, valamint a tekercs ellenállása közötti beállított viszony azonos vagy csaknem azonos változást okoz az ellenállás tekintetében mind az üzemi áramú állapotok, mind pedig a zárlati áramú állapotok között fellépő hőmérséklet-változások esetén.
A találmány további kiviteli alakjai az aligénypontokból ismerhetőek meg. A továbbiakban a találmányt rajzra hivatkozva ismertetjük. A rajzon az
1. ábra a találmány szerinti vákuummegszakító előnyös kiviteli alakjának részleges metszete, a
2. ábra az 1. ábrán látható tekercs alulnézete, míg a
3. ábra a 2. ábrán látható tekercs metszete.
Az 1. táblázatban egy kapcsoló gyakorlati vizsgálata közben mért értékeket adjuk meg.
Az 1. ábrán keresztmetszetben látható kiviteli alak egy adott fajtájú vákuumkapcsolót mutat be példaként; mindazonáltal a találmány ugyanígy alkalmazható minden olyan más fajtájú kapcsoló esetén, amelynél tengelyirányú teret használunk fel a kapcsoló ívoltó tulajdonságainak javítására.
Az 1. ábrán látható kapcsolási elrendezés két darab, egymással szemben elhelyezkedő 3, 4 végfal által lezárt 2 köpenyből álló 1 vákuumcsövet foglal magában.
Álló 5 kontaktuselem van 6 kontaktusrúdhoz rögzítve és azzal elektromosan vezető kapcsolatban van. Ezt a 6 kontaktusrudat szilárdan hordozza az 1 vákuumcső 4 végfala. Mozgatható 7 kontaktuselem van rögzítve 8 kontaktusrúdhoz és azzal elektromosan vezető kapcsolatban van. A 8 kontaktusrúd többek között harmonika révén van felfüggesztve úgy, hogy az az 1 vákuumcsőben elmozdulhat.
A bemutatott kapcsolási elrendezés ezenfelül olyan 10 tekercset foglal magában, amelynek egyik 11 végkivezetése elektromosan csatlakoztatva van az álló 5 kontaktuselem 6 kontaktusrúdjához.
A vákuummegszakító emellett elektromosan vezető kapcsolatot alkot egy olyan bemenő- vagy kimenő12 csatlakozással, amellyel a vákuummegszakító elektromos áramkörbe iktatható be. Az ilyen 12 csatlakozások másika nem látható az ábrán, és az a mozgatható 8 kontaktusrúdhoz van csatlakoztatva.
Az álló 5 kontaktuselem 6 kontaktusrúdja elektromosan vezető csatlakozást alkot a bemenő- vagy kimenő- 12 csatlakozással olyan első csatolóelemen keresztül, amely az 1. ábrán 14 rúd formájában látható.
A 10 tekercs másik 13 végkivezetése általánosságban második 17 csatolóelemen keresztül van a bemenő- vagy kimenő- 12 csatlakozáshoz csatolva. Ez a 17 csatolóelem például egy szalag lehet, vagy más formája lehet.
Amikor a 10 tekerccsel rendelkező vákuummegszakítót elektromos áramkörbe kell beiktatni, akkor az elektromos áramkört egyrészről a 12 csatlakozáshoz, másrészről pedig a felső 8 kontaktusrúd nem ábrázolt csatlakozásához csatlakoztatjuk. A főáramút a 12 csatlakozástól az első csatolóelemen (például a 14 rúdon), az álló 5 kontaktuselemen, a mozgatható 7 kontaktuselemen és a mozgatható 8 kontaktusrúdon keresztül vezet a vákuummegszakító felső 8 kontaktusrúdján lévő nem ábrázolt csatlakozáshoz. A vákuummegszakító annak következtében nyit, hogy a felső mozgatható 8 kontaktusrúd felfelé elmozdul, elválasztván egymástól az 5 és 7 kontaktuselemeket. A két 5 és 7 kontaktuselem között ív jön létre, és a megszakítandó főáram ezután a 12 csatlakozástól az első csatolóelemen, az álló 5 kontaktuselemen, a létrehozott íven, a mozgatható 7 kontaktuselemen és a mozgatható 8 kontaktusrúdon keresztül folyik a vákuummegszakító másik csatlakozása felé. A 12 csatlakozástól a főáram másik része egy második áramúton át, a második 17 csatolóelemen, a 10 tekercs 13 végkivezetésén, a 10 tekercsen, a 10 tekercs 11 végkivezetésén, a 6 kontaktusrúdon keresztül halad át, és ezt követően becsatlakozik a korábban említett főáramútba. A 10 tekercsen keresztülfolyó áram tengelyirányú mágneses teret hoz létre az 5 és 7 kontaktuselemeknél. Mint a fent említett cikkekből ismert, a tengelyirányú mágneses tér optimális értékkel rendelkezik, és olyan, a 10 tekercsen keresztülfolyó áramot áll szándékunkban létrehozni, hogy a tengelyirányú mágneses tér - amennyire csak lehet ezt az optimális értéket közelítse meg. Ezért az első csatolóelem és a második 17 csatolóelem ellenállását úgy választjuk meg, hogy ezzel biztosítsuk, hogy a 10 tekercsen keresztülfolyó áram révén a megkívánt, optimális erősségű mágneses teret kapjuk. Az ismert kapcsolóval összevetve, a második 17 csatolóelem további lehetőséget biztosít arra, hogy a 10 tekercsen a megfelelő mennyiségű áramot küldjük keresztül, és így optimális mágneses teret hozzunk létre.
Egy másik (nem ábrázolt) kiviteli alaknál a második végkivezetés 15 végső szakasza keresztirányban fut az első csatolóelemhez, például a 14 rúdhoz képest, azonban ez előtt a 14 rúd előtt véget ér úgy, hogy a 15 végső szakasz nem lép érintkezésbe a 14 rúddal. A nem ábrázolt kiviteli alaknál a második 17 csatoló3
HU 224 391 Β1 elem úgy beiktatható a 10 tekercs második 13 végkivezetésének keresztirányú 15 végső szakasza és a 12 csatlakozás közé, hogy ez a három alkatrész, azaz a 15 végső szakasz (a például szalag, rúd vagy más hasonló formájú) második 17 csatolóelem és a 12 csatlakozás vezetőérintkezést biztosítóan egymáshoz nyomható bármilyen alkalmas eszköz révén.
Az 1. ábrán bemutatott előnyös kiviteli alaknál a 10 tekercs második 13 végkivezetésének keresztirányú 15 végső szakasza túlnyúlik a 14 rúdon. A keresztirányú 15 végső szakasznak és a 14 rúdnak nem szabad egymással érintkezésbe lépnie, ezért a 10 tekercs második 13 végkivezetésének 15 végső szakasza olyan 16 nyílással van ellátva, amelyen keresztül a 14 rúd áthatol, és így el van szigetelve attól. A második csatolóelem persely formájában van kialakítva, amely koaxiálisán van elrendezve a 14 rúdhoz képest, és így el van szigetelve attól, és ez egy formázott alkatrész lehet. Az 1. ábrán látható előnyös kiviteli alaknál a 14 rúd olyan összekötő rúd, amely egyik végénél a 6 kontaktusaidhoz és másik végénél pedig a 12 csatlakozáshoz van elektromosan csatlakoztatva úgy, hogy a 6 kontaktusrúd, a 10 tekercs 11 végkivezetésének végső szakasza, egy 19 szigetelőréteg - ami szigetelő alátét lehet - a 10 tekercs második 13 végkivezetésnek 15 végső szakasza, a persely alakú második 17 csatolóelem és a 12 csatlakozás össze van húzva, és elégséges erősségű elektromos érintkezőnyomással van egymáshoz préselve. így a 14 rúd egyszerre elektromos és mechanikai funkciót is betölt. Emellett az ilyen kialakítású kiviteli alak azzal az előnnyel rendelkezik, hogy az első csatolóelem koncentrikusan van elrendezve a második 17 csatolóelemhez képest, ami lehetővé teszi, hogy az úgynevezett „szkineffektust” kihasználjuk, amikor is különösképpen a nagy áramok a vezetőknek a külseje mentén folynak. így ez felhasználható arra is, hogy befolyásoljuk a 10 tekercsen keresztüli árameloszlást.
Az álló 5 kontaktuselem és a 12 csatlakozás közötti helyettesítő áramkör olyan párhuzamos áramkörből áll, amelyet egyrészt az összekötő rúd impedanciája, másrészt pedig a 10 tekercsből és a második 17 csatolóelemből vagy perselyből álló soros kapcsolás impedanciája alkot. A találmány lehetővé teszi, hogy nagyszámú paraméter közül válasszunk, annak érdekében, hogy a 10 tekercsen átfolyó áramot optimális értékűre állítsuk be ahhoz, hogy optimális tengelyirányú mágneses teret hozzunk létre. Ezek a paraméterek a következők: az összekötő rúd anyaga, a koaxiális 17 csatolóelem, a 10 tekercs anyaga, az összekötő rúd, a koaxiális 17 csatolóelem és a 10 tekercs hosszmérete és keresztmetszeti méretei.
Az 1. táblázat egy kapcsoló gyakorlati vizsgálata alatt rögzített adatokat mutatja be. Olyan kapcsolóra vonatkozik, amelynek a nemzetközileg elfogadott szabványok szerint képesnek kell lennie arra, hogy egy másodpercen át ellenálljon 16 kA-es folyamatos zárlati áramnak. A 10 tekercs, az összekötő rúd és a 17 csatolóelem anyagának kiválasztása során figyelemmel voltunk a hőmérséklet-változásoknak az ellenállásra gyakorolt hatására is, valamint annak a 10 tekercsen, az összekötő rúdon és a 17 csatolóelemen keresztülfolyó áramok egymás közötti viszonyára való hatására is. A gyakorlatban használt hozzáférhető anyagok közül egy vörösrézötvözetet választottunk ki a 10 tekercs és a 17 csatolóelem számára, és egy sárgarézötvözetet választottunk az összekötő rúdhoz. Természetesen teljesen másfajta anyagok használatára is lehetőség van mindaddig, amíg azok kielégítik azt a követelményt, hogy a környezeti hőmérséklet ingadozásából fakadó ellenállás-változás, valamint a terhelő- vagy hibaáramok eredményeként bekövetkező hőmérséklet-változásból adódó ellenállás-változás ne befolyásolja nagymértékben a 10 tekercsen, az összekötő rúdon és a 17 csatolóelemen keresztülfolyó áramok viszonyát.
A vizsgálat során háromféle üzemi állapotot figyeltünk meg, úgymint a -40 °C-os minimális üzemi hőmérséklet esetét, a 20 °C-os névleges üzemi hőmérséklet esetét és a 105 °C-os maximális üzemi hőmérséklet esetét. Ezt követően mindhárom esetben hibaáramú állapotot szimuláltunk, amikor is 16 kA-es áramot vezetünk keresztül a kapcsolón egy másodpercen át.
A minimális üzemi hőmérsékletről kiindulva azt tapasztaltuk, hogy a hibaáram 118,2 °C-os hőmérséklet-emelkedést okozott az összekötő rúdban, és
26.3 °C-os emelkedést okozott a 10 tekercsben. Ez a hőmérséklet-különbség az áramarány 4,5%-os eltérését okozta, és ezáltal azt találtuk, hogy a tengelyirányú mágneses tér 6,5 mT/kA-es kezdeti térereje 6,8 mT/kA-re nőtt.
A névleges üzemi hőmérsékletet véve kiindulási pontnak, a hőmérséklet-emelkedést rendre 146 °C-nak, illetve 29,2 °C-nak mértük, és így úgy találtuk, hogy a tengelyirányú mágneses tér 5,9 mT/kA-es kezdeti optimális térereje 6,3 mT/kA-re nőtt.
Végül a maximális üzemi hőmérsékletről kiindulva a hőmérséklet-emelkedés rendre 184 °C és 33 °C volt, ami a tengelyirányú mágneses tér erősségének
5.3 mT/kA-ről 5,8 mT/kA-re való növekedését okozta.
Ezen mérésekből levezethető, hogy a névleges üzemi hőmérséklet esetén 5,9 mT/kA-re beállított optimális tengelyirányú mágneses tér mindössze 0,6 mT/kA-rel vagy körülbelül 10%-kal tér el az optimális értéktől, miközben a hőmérséklet a minimális üzemi hőmérséklettől a maximális üzemi hőmérsékletig változik. Hibaáramú állapot esetén azt találtuk, hogy az eltérés 0,1 mT/kA-től 0,9 mT/kA-ig változik, azaz a maximális eltérés mintegy 15%. Az ebből levont következtetés az, hogy a létrehozott tényleges mágneses tér eltérése az optimális mágneses térhez képest minden állapot esetén elfogadható korlátok között maradt.
Mivel a 10 tekercsen keresztülfolyó áram és a kapcsolón keresztülfolyó áram közti fáziseltérés ugyancsak befolyással van a tengelyirányú mágneses térre, ezért azt ugyancsak megfigyeltük a mérések során. Azt találtuk, hogy szinte egyáltalán nem lép fel fázistolás, azaz nem érvényesül negatív hatás az optimális tengelyirányú mágneses tér vonatkozásában.
Mivel csak egy 19 szigetelőréteget kell alkalmazni a 10 tekercs 11, 13 vég kivezetései között, ezért a 11,
HU 224 391 Β1 végkivezetések közötti távolság mindössze a 19 szigetelőréteg vastagságával egyezik meg. A 19 szigetelőréteg anyagától függően ennek csak néhány milliméternek kell lennie. További előnyt jelent az, hogy lehetővé válik ezzel ezen a helyen is rugós alátét alkalma- 5 zása, ami a tágulásból adódó eltéréseket felveszi. Mivel a mérések azt mutatták, hogy akár 200 °C-os rövid idejű hőmérséklet-különbségek léphetnek fel hibaáramú állapot esetén, ezért a tágulásból adódó eltérések ugyancsak jelentékenyek lehetnek. Az ismert kapcsolóknál ezen a helyen rugós alátét nem alkalmazható nehézség nélkül, mivel olyan áram folyik át a 10 tekercs végei között, ami a fent említett nagy hőmérséklet-növekedést okozza, és ezzel befolyásolja a rugós alátét rugalmas tulajdonságait.
Megjegyezzük, hogy a találmánynál a sönt fizikailag nem a 10 tekercs 11,13 végkivezetései között, hanem azokon kívül helyezkedik el. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a 10 tekercs méreteit így nem befolyásolja, és hogy a sönt méreteinek megválasztása az optimális ellenállás, hőmérsékleti együttható és hőelnyelő képesség szem előtt tartásával lehetséges. Bár a bemutatott kiviteli alaknál az első csatolóelem (a 14 rúd) teljes egészében az 1 vákuumcsövön kívül helyezkedik el, a találmány nem korlátozódik erre. Például amennyiben az 1 vákuumcső kialakítása megengedi, akkor arra is lehetőség van, hogy a csatolóelemet részben teljesen az 1 vákuumcsövön belül helyezzük el, lehetővé téve ezzel a tengelyirányú méretek csökkentését.
A 2. ábrán a 10 tekercs alulnézete látható, míg a 3. ábra a 10 tekercs keresztmetszetét mutatja be.
Amint az látható, a 10 tekercs egyetlen 20 menetből áll. Mindazonáltal, a 10 tekercsnek több menete is lehetne, avagy a 10 tekercs több, egy vagy több menetet képező részmenetből is állhatna. A 10 tekercs olyan 11, 13 vég kivezetésekkel van ellátva, amelyek 21, 22 gyűrűkké kinyíló 15, 18 végső szakaszokra merőlegesen futó 20 menethez (vagy menetekhez) tartoznak.
1. táblázat
Felhasznált anyagok:
tekercs: vörösréz összekötő rúd: sárgaréz csatolóelem: vörösréz
Sönttel ellátott 10 tekercs tulajdonságai rövid idejű 16 kA-es hibaáram után - 1s
^vezetők ( θ) ATjönt (°C) ATmenet ( C) A'menet (%) ! Bekezded (mT/kA) végsői (mT/kA)
Tmin. -40 118,2 26,3 + 4,5 6,5 6,8
Tszobahőm. 20 146,0 29,2 + 6,7 5,9 6,3
ímax. 105 184,0 33,0 + 9,4 5,3 5,8
A rövid hibaáram utáni hőmérséklet-emelkedés jóval 200 °C alatt marad.
Β» 6 mT/kA±15% (a vákuummegszakító kontaktusai közötti mágneses tér a valamennyi (hiba-) állapot esetére megállapított követelményeknek megfelelő marad).
Megjegyzés: A kontaktusok közötti mágneses tér és a vákuummegszakítón keresztülfolyó áram közti fázistolás elhanyagolható (Δί<0,5 ms).

Claims (8)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Vákuummegszakító, amely köpennyel (2) van ellátva, amelyben álló és mozgó kontaktuselemek (5, 7) mindegyike egy-egy azokat hordozó kontaktusrúdhoz (6, 8) van erősítve, és egymástól kölcsönösen elektromosan elszigetelt módon hordozva, és a vákuummegszakító egy, a köpennyel (2) koaxiális és a kontaktuselemeket (5, 7) körülvevő és végkivezetésekkel (11,
    13) rendelkező tekerccsel (10) van ellátva, amelynél az első végkivezetés (11) a kontaktuselemek (5, 7) egyi- 55 kéhez van csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy az a kontaktuselem (5), amelyhez a tekercs (10) első végkivezetése (11) van csatlakoztatva, első csatolóelemen keresztül a vákuummegszakító egy bemenő- vagy kimenőcsatlakozásához (12) van csatolva, továbbá a te- 60 keres (10) második végkivezetése (13) második csatolóelemen (17) keresztül a bemenő- vagy kimenőcsatlakozáshoz (12) van csatolva, valamint az első csatolóelem és a második csatolóelem (17) ellenállása a tekercsen (10) keresztülfolyó megkívánt áram elérése érdekében be van állítva.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy az első csatolóelem és a második csatolóelem (17) anyagának ellenállása mind üzemi áramú állapotok, mind pedig zárlati áramú állapotok között fellépő hőmérséklet-különbségek között azonos vagy csaknem azonos ellenállás-eltéréssel rendelkezik, mint ugyanazon hőmérséklet-különbség esetén a tekercs (10) ellenállása.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy a második végkivezetés (13)
    HU 224 391 Β1 egy végső szakasza (15) keresztirányban fut a vákuummegszakító középvonalával párhuzamosan húzódó első csatolóelemhez képest, de azzal nincs érintkezésben, továbbá a második csatolóelem (17) ugyancsak párhuzamosan húzódik a vákuummegszakító középvonalával, és egyik végével csatlakozik a második végkivezetés (13) keresztirányú végső szakaszához (15).
  4. 4. A 3. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy az első csatolóelem egy rúd (14), a második végkivezetés (13) keresztirányú végső szakasza (15) túlnyúlik a rúdon (14), és olyan nyílása (16) van, amelyen a rúd (14) keresztülnyúlik, és így el van szigetelve, továbbá a második csatolóelem (17) koaxiálisán van elrendezve a rúddal (14), és el van szigetelve attól.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy a rúd (14) egy, az első végkivezetéshez (11) csatlakoztatott kontaktuselemet (5) hordozó kontaktusrudat (6); a tekercs (10) első végkivezetésének (11) egy, a rúdhoz (14) képest keresztirányban futó végső szakaszát (18); szigetelőréteget (19); a tekercs (10) második végkivezetésének (13) keresztirányú végső szakaszát (15); a koaxiális csatolóelemet (17); valamint a bemenő- vagy kimenőcsatlakozást (12) elégséges nyomással egymáshoz szorító összekötő rúd.
  6. 6. Az 5. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy elektromosan szigetelt rugós alátét van elrendezve a tekercs (10) végkivezetéseinek (13,11) végső szakaszai (15,18) között.
  7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy a tekercsen (10) keresztüli áram az összekötő rúd és/vagy a koaxiális csatolóelem (17) hossz- és/vagy keresztmetszeti méreteinek vagy azok anyagának megválasztásával van beállítva.
  8. 8. A 7. igénypont szerinti vákuummegszakító, azzal jellemezve, hogy az üzemi áramú és a zárlati áramú állapotokból adódó hőmérséklet-változások esetén az összekötő rúd és a koaxiális csatolóelem (17) anyaga olyan ellenállás-változással rendelkezik, amely legfeljebb 15%-kal tér el az ugyanazon üzemi áramú és zárlati áramú állapotokban a tekercs (10) ellenállásától.
HU0400085A 2001-05-03 2002-05-03 Vákuummegszakító HU224391B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1017985A NL1017985C2 (nl) 2001-05-03 2001-05-03 Vacuümonderbreker voorzien van een coaxiale spoel voor het opwekken van een axiaal magneetveld nabij de contactorganen van de onderbreker.
PCT/NL2002/000294 WO2003056591A1 (en) 2001-05-03 2002-05-03 Vacuum circuit breaker with coaxial coil for generating an axial magnetic field in the vicinity of the contact members of the circuit breaker

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0400085A2 HUP0400085A2 (hu) 2004-04-28
HUP0400085A3 HUP0400085A3 (en) 2004-08-30
HU224391B1 true HU224391B1 (hu) 2005-08-29

Family

ID=19773339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0400085A HU224391B1 (hu) 2001-05-03 2002-05-03 Vákuummegszakító

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7038157B2 (hu)
EP (1) EP1384242A1 (hu)
JP (1) JP2005513747A (hu)
CN (1) CN1509485A (hu)
AU (1) AU2002306088A1 (hu)
BR (1) BR0209348A (hu)
CA (1) CA2445954A1 (hu)
CZ (1) CZ20032810A3 (hu)
EE (1) EE200300503A (hu)
HR (1) HRP20030880A2 (hu)
HU (1) HU224391B1 (hu)
NL (1) NL1017985C2 (hu)
NO (1) NO20034867L (hu)
NZ (1) NZ529282A (hu)
PL (1) PL367143A1 (hu)
WO (1) WO2003056591A1 (hu)
YU (1) YU86503A (hu)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8575509B2 (en) * 2011-09-27 2013-11-05 Eaton Corporation Vacuum switching apparatus including first and second movable contact assemblies, and vacuum electrical switching apparatus including the same
CN107863265A (zh) * 2017-11-17 2018-03-30 国网青海省电力公司 一种配电用断路器
CN111508779B (zh) * 2020-04-30 2021-05-28 西安交通大学 中频接触器触头结构、接触器及方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4661666A (en) * 1985-05-28 1987-04-28 Kabushiki Kaisha Meidensha Vacuum interrupter
US4661665A (en) * 1986-07-10 1987-04-28 General Electric Company Vacuum interrupter and method of modifying a vacuum interrupter
DE8904071U1 (hu) * 1989-04-03 1990-08-02 Sachsenwerk Ag, 8400 Regensburg, De
FR2655766B1 (fr) * 1989-12-11 1993-09-03 Merlin Gerin Disjoncteur hybride moyenne tension.
FR2682807B1 (fr) * 1991-10-17 1997-01-24 Merlin Gerin Disjoncteur electrique a deux cartouches a vide en serie.
FR2682808B1 (fr) * 1991-10-17 1997-01-24 Merlin Gerin Disjoncteur hybride a bobine de soufflage axial.
FR2721434B1 (fr) * 1994-06-20 1996-08-02 Schneider Electric Sa Ampoule sous vide, notamment pour disjoncteur ou interrupteur électrique moyenne tension et interrupteur intégrant une telle ampoule.
FR2726396B1 (fr) * 1994-10-31 1996-12-13 Schneider Electric Sa Interrupteur electrique sous vide
FR2745946B1 (fr) * 1996-03-08 1998-04-17 Schneider Electric Sa Interrupteur ou disjoncteur electrique sous vide
US5793008A (en) * 1996-11-01 1998-08-11 Eaton Corporation Vacuum interrupter with arc diffusing contact design

Also Published As

Publication number Publication date
NO20034867D0 (no) 2003-10-31
JP2005513747A (ja) 2005-05-12
AU2002306088A1 (en) 2003-07-15
US20040129681A1 (en) 2004-07-08
HRP20030880A2 (en) 2004-12-31
HUP0400085A3 (en) 2004-08-30
NZ529282A (en) 2005-08-26
PL367143A1 (en) 2005-02-21
HUP0400085A2 (hu) 2004-04-28
NL1017985C2 (nl) 2002-11-05
CA2445954A1 (en) 2003-07-10
BR0209348A (pt) 2004-06-15
WO2003056591A1 (en) 2003-07-10
CN1509485A (zh) 2004-06-30
US7038157B2 (en) 2006-05-02
EE200300503A (et) 2003-12-15
YU86503A (sh) 2006-03-03
EP1384242A1 (en) 2004-01-28
NO20034867L (no) 2003-10-31
CZ20032810A3 (cs) 2004-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900008229B1 (ko) 시간 지연 퓨즈
US20110226740A1 (en) Vacuum switch having fixed rail terminals on both sides
JPS6235426A (ja) 低電圧用小型遮断器
US4635012A (en) Contactor structure of circuit breaker
US4680567A (en) Time delay electric fuse
EP3161837A1 (en) Thermal trip assembly and circuit interrupter including the same
CA2387022C (en) Circuit breaker with shunt
HU224391B1 (hu) Vákuummegszakító
US5933311A (en) Circuit breaker including positive temperature coefficient resistivity elements having a reduced tolerance
PL200064B1 (pl) Łącznik elektryczny
US2567768A (en) Circuit interrupter
KR101527477B1 (ko) 대용량 진공차단기
US9620316B2 (en) Circuit-breaker pole part with a flexible conductor for connecting a movable electrical contact
US6020802A (en) Circuit breaker including two magnetic coils and a positive temperature coefficient resistivity element
FI91200B (fi) Sähkömagneettinen kytkin
US3202784A (en) Coaxial vacuum relay having plural contacts
US2288117A (en) Fuse construction
US10497528B2 (en) Multi-finger electrical contact assemblies , circuit breakers, and methods having increased current withstand capabilities
US3909766A (en) Current limiting fuse element
GB1578637A (en) Line protection circuit breaker
US6469490B1 (en) Current limiting in power systems using hall effect device
US5898148A (en) Coil shaped terminal for an electrodynamically operated circuit breaker
US3611034A (en) Electrical transformer
US639688A (en) Circuit-breaker or line-opener.
US1229789A (en) Circuit-interrupter.

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20050718

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees