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Steuereinrichtung für Druckluftantriebe von Trennschaltern Druckluftantriebe
für einpolig angetriebene Trennschalter werden bei kleinen Anlagen für gewöhnlich
von einem Druckluftsteuergerät über Druckluftleitungen direkt gesteuert. Da die
Druckluftantriebe meist aus Doppelkolben bestehen, muß bei Betätigung des einen
Kolben für den Abzug der Verdrängungsluft aus dem anderen Kolben Sorge getragen
werden. Dies geschieht häufig in der Weise, daß die Verdrängungsluft über die entgegengesetzte
Steuerleitung dem Druckluftsteuergerät wieder zugeführt wird. Hierbei ist zur Einstellung
der Betätigungsluft sowie zur Drosselung der Verdrängungsluft an jeder Seite des
Antriebes je eine VersteRdüse vorgesehen.
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Die Trenner jeder Phase liegen hierbei an der gleichen Steuerleitung.
In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß mit zunehmender Rohrleitungslänge die Trenner
bei direkter Steuerung nicht mehr einwandfrei vom Steuergerät betätigt werden können,
da einmal infolge des Druckabfalles in der langen Leitung und zum anderen durch
die Dämpfungswirkung der dem Steuergerät wieder zugeführten Verdrängungsluft kein
Gleichlauf zwischen den einzelnen Trennern sowie kein zügiges Zu- und Abschalten
mehr erzielt werden kann. Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, hat man bei größeren
Anlagen, in denen Rohrleitungslängen über 20 Meter verwendet werden müssen, eine
Frischluftleitung bis nahe an die Trenner herangeführt und verwendet nun zur Betätigung
derselben Frischluft. Die Frischluft wird hierbei über Zwischenventile den Trennerantrieben
zugeführt, wobei die Zwischenventile vom Steuergerät aus nach Art von Verstärkerventilen
gesteuert werden. Weiter sind die Druckluftzylinder der Trennerantriebe mit Entlüftungsventilen
mit je zwei Düsen für Einstellungszwecke versehen, und zwar eine für die
Drosselung der Betätigungsluft und eine für die Drosselung der Verdrängungsluft
(Dämpfungsdüse). Um die Wirksamkeit der beiden Düsen des Entlüftungsventils unabhängig
voneinander zu gestalten, ist es erforderlich, daß die Entlüftungsventile als Umsteuer-
und Rückschlagventile ausgebildet werden. Die mit einer solchen Ventilkombination
ausgestatteten Anlagen haben in bezug auf Gleichlauf und Schaltzeit gute Ergebnisse
gezeigt. Ein Nachteil bei dieser bekannten Ausführung ist, daß insbesondere das
Entlüftungsventil dieser Ventilkombination sehr groß ist, so daß dessen Unterbringung
im Zuge der Rohrleitungsführung Schwierigkeiten bereitet. Zur Vermeidung eines Totraumes
muß das Ventil ferner in unmittelbarer Nähe des Antriebes angeordnet sein, so daß
eine Einstellung der Düsen bei unter Spannung stehenden Anlagen nicht möglich ist.
Die Erfindung bezweckt nun, eine Steuereinrichtung für Druckluftantriebe von Trennschaltem
zu schaffen, die wesentlich einfacher im Aufbau und die ohne Abschaltung der Anlage
zugänglich ist.
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Gemäß der Erfindung ist an der Ein- und Ausseite des Trennerantriebes
je ein an sich bekanntes Verstärkerventil mit einem Durchgangs- und Freigabeanschluß
angeordnet, das mit einem zusätzlichen Anschluß für eine Verstelldüse versehen ist.
Der zusätzliche Anschluß ist vorzugsweise so angeordnet, daß er im unbetätigten
Zustand (Anschluß F drucklos) des Ventils eine Verbindung zum Antriebszylinder herstellt.
Dieser zusätzliche Anschluß kann über die VersteRdüse ins Freie geführt werden,
um die Verdrängungsluft abzuführen oder er kann für Steuer- und/oder Meldezwecke
benutzt werden. Durch eine solche Ausbildung können die Funktionen von Verstärker-,
Umsteuer-, Rückschlag- und Entlüftungsventilen von je einem einzigen Ventil
für den Einschalt- und Ausschaltvorgang, dem erfindungsgenfäßen Kombinationsventil,
übernommen werden. Vorzugsweise wird sowohl bei Frischlufteinspeisung als auch bei
direkter Steuerung zum Einstellen des Gleichlaufes und zur Veränderung der Schaltgeschwindigkeit
der Einzelgeräte ein und dasselbe Kombinationsventil verwendet. Bei geeigneter Bemessung
der Querschnitte, Bohrungen od. dgL ist es möglich, die Verstärkerventile am Stiel
od. dgl. anzuordnen. Dadurch sind die Verstelldüsen auch bei eingeschalteter und
unter Spannung stehender Anlage zugänglich, was betrieblich einen großen Vorteil
bedeutet.
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An Hand der ein Anwendungs- und Ausführungsbeispiel
zeigenden
Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden; es zeigt Fig. 1 die
bisherige Anordnung der Steuergeräte in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Anordnung
der Steuergeräte bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verstärkerventils, Fig.
3 eine Ausführungsforin des Verstärkerventils im Schnitt.
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In Fig. 1 ist mit 1 die Hochspannungsleitung, mit 2
der auf einem Isolator 3 angeordnete Greifertrenner bezeichnet. Der Greifertrenner
2 besitzt einen Doppelkolbenantrieb 4, wobei angenommen wurde, daß links die Ein-
und rechts die Ausseite ist. Jeder Antriebsseite ist ein Entlüftungsventil
1 bzw. I' zugeordnet, welches mit zwei Einstelldüsen versehen ist, und zwar
eine für die Drosselung der Betätigungsluft und eine für die Drosselung der Verdrängungsluft.
Die Entlüftungsventile sind, um die Wirksamkeit der beiden Düsen unabhängig voneinander
zu gestalten, als Umsteuer- und Rückschlagventile ausgebildet. Hierbei kann die
Verdrängungshift des einen Kolben bei Betätigung des anderen Kolben über eine Dämpfungsdüse
ins Freie entweichen. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, müssen die Entlüftungsventile
zwecks Vermeidung eines Totraumes möglichst nahe an den Antrieben angeordnet sein.
Sie Regen daher noch im Hochspannungsbereich, der in der Zeichnung durch eine gestrichelte
Linie mit Pfeilen angedeutet ist. Diese Ventile sind daher bei unter Spannung stehender
Anlage nicht zugänglich, so daß eine Einstellung der Düsen nur bei abgeschalteter
Anlage möglich ist.
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Die Steuerung selbst erfolgt mit Hilfe der Verstärkerventile II bzw.
II', die je drei Anschlüsse besitzen, und zwar für den Durchgang der Frischluft
und einen für den Anschluß der von dem Steuergerät kommenden Konin andoleitung.
Die Frischluftleitungen sind mit 5 und die Kommandoleitungen mit
6
und 6' bezeichnet, wobei die Kommandoleitungen 6
zum Einschalten
und die Kommandoleitungen 6' zum Ausschalten dienen. Die Trennerantriebe
für die Phasen S und T liegen hierbei an den gleichen Druckleitungen.
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In Fig. 2 ist eine Anordnung der Steuergeräte bei Verwendung des erfmdungsgemäßen
Verstärkerventils III bzw. M' dargestellt, wobei für gleiche Teile die gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind. Wie ein Blick auf die Fig. 2
erkennen läßt, sind bei dieser Schaltung die Entlüftungsventile I bzw.
F' gemäß Fig. 1 entbehrlich geworden. Weiter liegen die Verstelldüsen
für die Drosselung der Betätigungsluft und der Verdrängungshift nicht mehr im Hochspannungsbereich,
wie bei der Ausführung nach Fig. 1, sondern können an geeigneter Stelle im
Zuge der Leitungsführung angeordnet sein. Sie sind daher bei unter Spannung stehenden
Anlagen ohne Gefahr zugänglich.
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In Fig. 3 ist nun das erfindungsgemäße Verstärkerventil III
im Schnitt dargestellt. Mit 10 ist das Gehäuse und mit 11 und 12 die
beiden seitlich angeordneten Ventildeckel bezeichnet. Das Ganze wird unter Zwischenschaltung
einer Dichtung 13 auf der einen Seite und einer Membran 14 auf der anderen
Seite durch Schrauben 15 zusammengehalten. Im Gehäuse 10 ist eine
Öffnung G für den Anschluß einer Frischluft-Verbindungsleitung vorgesehen,
die zu der Ein- oder Ausseite des Doppelkolbens führt, je nachdem an welcher
Seite das Ventil verwendet werden soll. Weiter weist der Deckel 12 eine Öffnung
F auf, an der die Kommandoleitung 6 bzw. 6' angeschlossen werden kann.
Ferner weist der Ventildeckel 11 einen Anschluß D auf, an der die
von einer Hauptleitung 5 herkommende Frischluft-Druckleitung über ein Anschlußstück
16 mit einer Verstelldüse 17 zur Einsteffung der Betätigungsluft angeschlossen
wird. Im Gehäuse 10 sind weiter zwei Ventüteller 18 und
19
mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet, die durch eine Druckfeder
20 in der dargestellten Lage gehalten werden. Bis hierher gleicht das Ventil III
dem Verstärkerventil II, in der in Fig. 1 dargestellten Steuerung.
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Die Wirkungsweise dieses Ventils ist wie folgt: Im unbetätigten Zustand
steht bei F kein Druck an, dagegen steht bei D stets die Frischluft unter
entsprechendem Druck an und drückt in Zusammenwirkung mit der Druckfeder 20 die
Teller 18, 19
nach rechts, so daß die Druckluft nicht zu dem Doppelkolben
gelangen kann. Wird nun von dem Steuergerät ein Schaltkommando gegeben, so wird
die Leitung 6 unter Druck gesetzt, was zur Folge hat, daß über die Membran
14 die Ventilteller 18, 19
nach links bewegt werden, so daß nun ein Durchgang
für die Frischluft von D nach G und hier weiter zu dem Trennerantrieb
freigegeben wird. Ist der Schaltvorgang beendet, so kehren die Ventilteller
18,
19 in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Wenn nun der Greifertrenner abgeschaltet werden soll, so wird in gleicher
Weise das an der Ausseite angeordnete Ventil IH' betätigt. Nun muß aber dafür Sorge
getragen werden, daß die Verdrängungsluft aus dem Einkolben entweichen kann. Dies
ist bei der bisherigen Ausführung nur durch Einschaltung des bereits vorher beschriebenen
Entlüftungsventils möglich, das zu diesem Zweck als Umsteuer- und Rückschlagventil
ausgebildet sein muß.
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Gemäß der Erfindung ist nun das Verstärkerventil so ausgebildet, daß
es die Funktionen des bisher ver--wendeten Entlüftungsventils mit übernehmen kann.
Dies geschieht in einfachster Weise dadurch, daß das Verstärkerventil mit einem
zusätzlichen Anschluß E
versehen wird, der in unbetätigtem Zustand des Ventils
eine, Verbindung zwischen dem jeweiligen Antriebszylinder des Doppelkolbenantriebes
herstellt. Die von G kommende Verdrängungsluft des einen Kolbens kann also
bei Betätigung des anderen Kolbens durch die öffnung E entweichen. Zur Einstellung
einer bestimmten Dämpfung ist die Öffnung E
zweckmäßigerweise mit einem Anschlußstück
21 mit einer Verstelldüse 22 versehen. Der zur Entlüftung des Zylinders dienende
Anschluß E kann hierbei auch in anderer Weise ausgebildet sein.
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Ferner wird bemerkt, daß die Bohrungen, Querschnitte, Ventilteller
u. dgl. entsprechend aufeinander abgestimmt sein müssen, was in der Zeichnung aus
Gründen der besseren Darstellung nur bedingt Berücksichtigung gefunden hat.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilkombination besteht
darin, daß sie nicht nur als Verstärkerventil mit Frischlufteinspeisung verwendet
werden, sondern auch bei direkten Steuerungen mit Vorteil Verwendung finden kann.
- In letzterem Falle werden die öffnungen D und F an die gemeinsame,
von dem Steuergerät kommende Steuerleitung angeschlossen. Wird nun die Steuerleitung
zur Ausführung eines Schaltvorganges mit - Hilfe des Druckluft-Steuergerätes
unter Druck gesetzt, so wird
infolge der größeren Ausbildung des
Ventiltellers 18
gegenüber dem Ventüteller 19 der Druck auf der rechten
Seite überwiegen. Der Ventilteller 19 wird also abgehoben und schafft somit
einen Durchgang für die Betätigungsluft von D nach G und weiter zum
Antriebskolben. Das erlmdungsgemäße Ventil ist somit universell verwendbar, was
sich günstig auf die Lagerhaltung auswirkt.