SE468872B - Triple High Voltage Switch - Google Patents

Description

872 En utrustning för åstadkommande av synkron inkoppling på ovan beskrivet sätt är beskriven i IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. 872 A device for achieving synchronous connection in the manner described above is described in IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol.

PAS-104, sept 1985 (R W Alexander: "Synchronous closing control for shunt capacitors"). Vid denna utrustning används ett elektroniskt styrdon, som ger separata utlösningsimpulser i de olika faserna. Därvid erfordras ett separat manöverdon för varje brytarpol, dvs totalt tre manöverdon.PAS-104, Sept 1985 (R W Alexander: "Synchronous closing control for shunt capacitors"). This equipment uses an electronic control device, which provides separate trigger pulses in the different phases. A separate actuator is required for each switch pole, ie a total of three actuators.

Genom svenska utläggningsskriften 457 582 är en anordning för synkron in- eller urkoppling av trepoliga brytare tidigare känd, vid vilken erforderlig tidsförskjutning mellan kontaktgivningen i olika faser åstadkommes på meka- nisk väg. Därigenom uppnås bl a att ett enda manöverdon kan användas för synkron koppling av de tre faserna. Vid denna anordning är den rörliga kontakten i varje brytpol via ett flertal armar och länkar förbunden med en för samtliga poler gemensam manöverstâng, vilken med hjälp av manöverdonet är axiellt förskjutbar mellan ett tilläge och ett frånläge.Swedish device 457 582 discloses a device for synchronous connection or disconnection of three-pole switches, in which the required time shift between the contacting in different phases is achieved by mechanical means. This achieves, among other things, that a single actuator can be used for synchronous coupling of the three phases. In this device the movable contact in each switching pole is connected via a plurality of arms and links to a control rod common to all poles, which by means of the actuator is axially displaceable between a position and an off position.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en för synkron in- eller urkoppling anordnad högspänningsbrytare, som i jämförelse med mot- svarande tidigare kända anordningar är billigare och driftsäkrare. Detta uppnås enligt uppfinningen genom en brytare som uppvisar de i känneteck- nande delen av patentkrav 1 angivna särdragen.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a high-voltage switch arranged for synchronous connection or disconnection, which in comparison with corresponding prior art devices is cheaper and more reliable. This is achieved according to the invention by means of a switch which has the features stated in the characterizing part of claim 1.

I likhet med den i ovannämnda svenska utläggningsskrift beskrivna anord- ningen är brytaren enligt uppfinningen trepoligt manövrerad med ett manöverdon, där tidsförskjutningen mellan kontaktgivningen i olika faser åstadkommas på mekanisk väg genom speciell utformning av det mekaniska system som förbinder kontakter och manöverdon. Vid anordningen enligt uppfinningen har dock en väsentlig förenkling av det nämnda mekaniska systemet åstadkommits genom användning av en för samtliga brytpoler gemen- sam vridaxel, vilken via endast en vevarm och en elektriskt isolerande manöverstång är kopplad till den rörliga kontakten i respektive pol.Similar to the device described in the above-mentioned Swedish explanatory document, the switch according to the invention is three-pole operated with an actuator, where the time shift between the contacting in different phases is achieved mechanically by special design of the mechanical system connecting contacts and actuators. In the device according to the invention, however, a substantial simplification of the said mechanical system has been achieved by using a rotary shaft common to all breaking poles, which is connected to the movable contact in each pole via only a crank arm and an electrically insulating control rod.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMEL Uppfinningen skall närmare beskrivas i anslutning till ett i bifogade ritning visat utföringsexempel. 3 458 872 Ritningen visar schematiskt i perspektiv kontakter och manövermekanism i en högspånningsbrytares tre poler, vilka är avsedda att inkopplas i var sin av faserna R, S, T i ett högspänningsnät. Brytaren kan exempelvis vara en SF6- brytare av det slag som beskrivs i ASEA Tidning 1983, h 3, s 16-21, och den är avsedd för trepolig manövrering, dvs de rörliga kontakterna i brytarens tre poler är mekaniskt kopplade till ett gemensamt manöverdon.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The invention will be described in more detail in connection with an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing. 3 458 872 The drawing schematically shows in perspective contacts and operating mechanism in the three poles of a high-voltage switch, which are intended to be connected in each of the phases R, S, T in a high-voltage network. The switch can, for example, be an SF6 switch of the type described in ASEA Tidning 1983, h 3, pp. 16-21, and it is intended for three-pole operation, ie the movable contacts in the switch's three poles are mechanically connected to a common actuator.

Varje brytpol innehåller en fast kontakt 1 och en stav- eller rörformig, axiellt rörlig kontakt 2. Den rörliga kontakten 2 är via en elektriskt isolerande manöverstång 3 och en vevarm 4 kopplad till en för samtliga poler gemensam axel 5.Each breaking pole contains a fixed contact 1 and a rod or tubular, axially movable contact 2. The movable contact 2 is connected via an electrically insulating control rod 3 and a crank arm 4 to a shaft 5 common to all poles.

Strömbanan genom brytaren går via den fasta kontakten 1, den rörliga kon- takten 2 och en glidkontakt 6. För rakstyrning av den rörliga kontakten år en styrlagring 7 anordnad.The current path through the switch goes via the fixed contact 1, the movable contact 2 and a sliding contact 6. For straight control of the movable contact, a control bearing 7 is arranged.

Manöveraxeln 5 är via en vevarm 8 och en manöverstång 9 kopplad till ett manöverdon som kan vrida manöveraxeln en viss vinkel 3. Frånslag av brytaren sker genom att stången 9 förskjuts nedåt (pilriktning D), och tillslag genom att stången förskjuts uppåt (pilriktning E). Den rörliga kontakten 2 rör sig därvid mellan ett tilläge, då kontaktspetsen ligger på linjen C, och ett frånläge, då kontaktspetsen ligger på linjen A. Kontakt- spetsens läge då kontaktgivningen sker markeras i ritningen med linjen B.The control shaft 5 is connected via a crank arm 8 and a control rod 9 to an actuator which can turn the control shaft a certain angle 3. The switch is switched off by displacing the rod 9 downwards (arrow direction D), and switching on by displacing the rod upwards (arrow direction E) . The movable contact 2 then moves between a position when the contact tip is on the line C and an off position when the contact tip is on the line A. The position of the contact tip when the contact is made is marked in the drawing by the line B.

Vid synkron inkoppling av brytaren får manöverdonet tillslagsimpuls från ett elektroniskt styrdon, som kan vara av i och för sig känt utförande.When the switch is switched on synchronously, the actuator receives an activation pulse from an electronic control device, which may be of a design known per se.

Manöveraxeln 5 vrids därvid till tillslaget läge. Med kännedom om brytarens tillslagstid kan tillimpulsen väljas så att synkron inkoppling av kontak- terna i faserna R, S och T erhålles. Genom att manöversystemet i de tre polerna är mekaniskt kopplat genom manöveraxeln 5 säkerstålles alltid en distinkt tidsdifferens vid kontaktslutning eller kontaktöppning. Tidsdiffe- rensen kan godtyckligt väljas genom lämpligt val av vinklarna uR, us och uT mellan respektive vevarm då brytaren befinner sig i tilläget och den rörliga kontaktens rörelseriktning. I det visade utföringsexemplet är uR större än us, som i sin tur är större än uT. Genom inbördes anpassning av vevarmarnas 4 effektiva längder, vilka i ritningen betecknas med radierna r och rT, kan samma kontaktslaglängd sl och samma kontaktväg sz i de rn' S tre polerna erhållas.The control shaft 5 is then turned to the on position. With knowledge of the switch-on switch-on time, the on-pulse can be selected so that synchronous connection of the contacts in phases R, S and T is obtained. Because the control system in the three poles is mechanically coupled through the control shaft 5, a distinct time difference is always ensured during contact closing or contact opening. The time difference can be arbitrarily selected by suitable selection of the angles uR, us and uT between the respective crank arms when the switch is in the position and the direction of movement of the movable contact. In the embodiment shown, uR is greater than us, which in turn is greater than uT. By mutually adapting the effective lengths of the crank arms 4, which in the drawing are denoted by the radii r and rT, the same contact stroke s1 and the same contact path sz in the three poles rn's can be obtained.

Claims (1)

1. L- . f Ü f' så UIQ. I ritningen är kontakter och länkmekanism i de tre polerna ritade i det läget då kontaktgivning just inträffar i fas S. Den rörliga kontakten 2 i fas T har därvid redan passerat kontaktgivningsläget med längden xz, medan motsvarande kontakt i fas R har sträckan xl att tillryggalägga innan kontaktgivningen sker. Vevarmarna 4 fixeras lämpligen på axeln 5 genom bomförband (s k splines), varigenom vinklarna u lätt kan anpassas till brytarens användning. PATENTKRAV Trepolig högspänningsbrytare med minst ett brytelement per pol, vilket brytelement innehåller en stav- eller rörformig, axiellt rörlig kontakt (2), som via en manöverstång (3) är kopplad till en för samtliga poler gemensam manöveraxel (5), vilken är vridbar fram och åter mellan ett till- läge och ett fránläge, k ä n n e t e c k n a d av att manöverstången (3) är förbunden med manöveraxeln (5) via en på manöveraxeln ovridbart fixerad vevarm (4), vilken har annan längd än motsvarande vevarm i åtminstone en av de andra polerna, varvid vinkeln (u) mellan vevarmen och den rörliga kon- taktens (2) rörelseriktning i en av brytpolerna skiljer sig så mycket i storlek från motsvarande vinkel i åtminstone en av de andra polerna, att synkron in- eller urkoppling i relation till ström eller spänning i respek- tive poler erhålles. m J,1. L-. f Ü f 'saw UIQ. In the drawing, contacts and linkage mechanism in the three poles are drawn in the position when contacting just occurs in phase S. The movable contact 2 in phase T has already passed the contacting position with the length xz, while the corresponding contact in phase R has the distance xl to travel before the contact is made. The crank arms 4 are suitably fixed to the shaft 5 by boom joints (so-called splines), whereby the angles u can easily be adapted to the use of the switch. CLAIMS Three-pole high-voltage switch with at least one switch element per pole, which switch element contains a rod or tubular, axially movable contact (2), which via a control rod (3) is connected to a control shaft (5) common to all poles, which is rotatable and again between an additional position and an off position, characterized in that the control rod (3) is connected to the control shaft (5) via a crank arm (4) non-rotatably fixed to the control shaft, which has a length other than the corresponding crank arm in at least one of the the other poles, the angle (u) between the crank arm and the direction of movement of the movable contact (2) in one of the breaking poles differing so much in size from the corresponding angle in at least one of the other poles that synchronous engagement or disengagement in relation to current or voltage in the respective poles is obtained. m J,