DE1690130C3 - Hydraulic drive for electric circuit breakers - Google Patents
Hydraulic drive for electric circuit breakersInfo
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- DE1690130C3 DE1690130C3 DE1968S0113690 DES0113690A DE1690130C3 DE 1690130 C3 DE1690130 C3 DE 1690130C3 DE 1968S0113690 DE1968S0113690 DE 1968S0113690 DE S0113690 A DES0113690 A DE S0113690A DE 1690130 C3 DE1690130 C3 DE 1690130C3
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Description
Es ist bekannt, elektrische Leistungsschalter hydraulisch zu betätigen. Zu diesem Zweck kann man, wie z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1171 057 angegeben ist, einen Differentialkolben verwenden, der zum Einschalten auf der größeren und zum Ausschalten auf der kleineren Kolbenfläche beaufschlagt wird.It is known to operate electrical circuit breakers hydraulically. For this purpose, you can, such. B. is specified in the German Auslegeschrift 1171 057, use a differential piston that turns on on the larger and turns off on the smaller piston area is applied.
Nach der genannten Auslegeschrift wird der Antrieb von zwei getrennten Hydraulikspeichern ausgerüstet. Von diesen steht der eine ständig in ventilloser freier Verbindung mit dem de. kleineren Kolbenfläche zugeordneten Teil des Antriebszylinders. Der andere Teil wird wahlweise mit dem anderen Hydraulikspeicher in Verbindung gebracht. Hierzu kommt man mit einem einzigen Ventil aus.According to the above-mentioned publication, the drive is equipped with two separate hydraulic accumulators. Of these, one is constantly in free communication with the de without valves. smaller piston area associated part of the drive cylinder. The other part is optionally brought into connection with the other hydraulic accumulator. For this one makes do with a single valve.
Ziel der Erfindung ist ebenfalls ein hydraulischer Antrieb, der mit nur einem Ventil geschaltet werden kann. Im Gegensatz zum Bekannten ist der hydraulische Antrieb für elektrische Leistungsschalter mit einem Antriebszylinder und einem darin enthaltenen Differentialkolben, der zum Einschalten auf der größeren und zum Ausschalten auf der kleineren Kolbenfläche beaufschlagbar ist, wobei der der kleineren Kolbenfläche zugeordnete Teil des Anlriebs7ylinders mit einem als Energiequelle dienenden Hydraulikspeicher in ventilloser freier Verbindung steht und die größere Kolbenfläche über ein Ventil beaufschlagbar ist, welches beim Ausschaltvorgang den zugeordneten Teil des Antriebszylinders mit einer Entleerungsleitung verbindet, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Klinke so angeordnet und gesteuert ist, daß allein sie den Kolben in der Einschaltstellung gegen die Kraft der ständig beaufschlagten kleinen Kolbenfläche hält, und das Ventil in der Einschaltstellung seine Ruhelage einnimmt, in der es den zugeordneten Teil des Antriebszylinders mit der Entleerungsleitung verbindet. Beim Schalter nach der Erfindung ist die Ausschaltbereitschaft wie bei dem bekannten Schalter durch einen ständig wirksamen Speicher gewährleistet Der zweite Speicher ist jedoch durch die als Bauelement, insbesondere zum Halten von Ausschaltfedern, seit langem bewährte Klinke ersetzt. Dies ermöglicht eine Einsparung, die insbesondere im Hinblick auf die Wartung vorteilhaft ist Man braucht zum Ausschalten nur eine Klinke zu lösen und erhält dadurch eine kurze Ausschaltzeit.The aim of the invention is also a hydraulic drive that can be switched with only one valve can. In contrast to the familiar, the hydraulic drive for electrical circuit breakers is with a Drive cylinder and a differential piston contained therein, which is used to switch on the larger and can be acted upon for switching off on the smaller piston surface, the smaller piston surface associated part of the drive cylinder with a hydraulic accumulator serving as an energy source is in valveless free connection and the larger one Piston surface can be acted upon via a valve, which the associated part of the Drive cylinder connects to an emptying line, characterized according to the invention in that a The pawl is arranged and controlled so that only it counteracts the force of the piston in the on position constantly acted upon small piston area holds, and the valve in the on position is in its rest position occupies, in which it connects the associated part of the drive cylinder with the evacuation line. When the switch according to the invention is ready to switch off as in the known switch by a permanently effective memory guaranteed. The second memory is, however, used as a component, in particular for holding opening springs, long-established latch replaced. This enables a saving which is particularly advantageous in terms of maintenance. You only need one to switch off To release the latch and thus has a short switch-off time.
Es ist zwar allgemein bekannt (vgl. DE-AS 11 56 148
bzw. AT-PS 2 53 037), hydraulisch oder pneumatisch betätigte Kolben durch Klinken in einer Stellung
festzuhalten. Die bekannte hydraulische Entriegelungsvorrichtung erfordert jedoch aufwendigere Steuerungsmittel;
über die Steuerung der pneumatisch betätigten Klinke beim Schnellerer gemäß der AT-PS 2 53 037 ist
dem Stand der Technik nichts zu entnehmen.
Zum Einschalten wird das Ventil umgesteuert. Die hierfür gegebenenfalls erforderliche etwas längere Zeit
spielt im allgemeinen keine Rolle, da auch bei schnell aufeinanderfolgenden Schaltungen für Kurzunterbrechung
(Aus—Ein—Aus) im Vergleich zu einer sofortigen
Ausschaltung genügend Zeit zur Betätigung des Ventils zur Verfugung stehtIt is generally known (cf. DE-AS 11 56 148 and AT-PS 2 53 037) to hold hydraulically or pneumatically actuated pistons in one position by means of pawls. The known hydraulic unlocking device, however, requires more complex control means; The prior art does not reveal anything about the control of the pneumatically operated latch on the Schnellerer according to AT-PS 2 53 037.
To switch on, the valve is reversed. The somewhat longer time that may be required for this is generally irrelevant, since there is enough time available to operate the valve even with switching operations in rapid succession for short interruptions (off-on-off) compared to an immediate switch-off
Zur Steuerung der Schaltbewegung kann man zwischen dem Ventil und dem Antriebszylinder eine vorzugsweise stellbare Drossel anordnen. Man kann sich dann der gewünschten Schaltbewegung in der einenTo control the switching movement, a preferably arrange adjustable throttle. You can then turn the desired switching movement into one
■»5 Richtung mit Hilfe des Speicherdruckes, in der anderen Richtung dagegen durch die genannte Drossel anpassen. Zweckmäßig ist es dabei, der Drossel ein Rückschlagventil zum unbehinderten Entleeren des Antriebszylinders parallel zu schalten.■ »5 direction with the help of the accumulator pressure, in the other On the other hand, adjust the direction by means of the said throttle. It is useful if the throttle is a check valve to be connected in parallel for unhindered emptying of the drive cylinder.
Die Erfindung bietet besondere Vorteile für Schalter, bei denen mehrere mechanisch nicht gekoppelte Schaltstellen, z. B. mehrere Schalterpole, aber auch mehrere in Reihe liegende Schaltstellen eines Poles bei Mehrfachunterbrechung, synchron schalten sollen.The invention offers particular advantages for switches in which several mechanically not coupled Switching points, e.g. B. several switch poles, but also several switching points lying in series of a pole Multiple interruptions, should switch synchronously.
Hierbei kann man jeder Schaltstelle einen eigenen Antriebszylinder zuordnen, wenn man im Rahmen einer weiteren Ausbildung der Erfindung so vorgeht, daß für alle Antriebszylinder ein gemeinsamer Hydraulikspeicher als Energiequelle vorgesehen ist, der mit dem der kleineren Kolbenfläche zugeordneten Teil des Antriebszylinders in ventilloser, freier Verbindung steht und den der größeren Kolbenfläche zugeordneten Teil über ein einziges, allen Antriebszylindern gemeinsames Ventil speist, und daß die Klinken aller Antriebszylinder mit einer synchron arbeitenden Einrichtung lösbar sind. Besonders wesentlich ist hierbei, daß die unter Umständen unterschiedlichen langen Leitungen zwischen dem Ventil und den einzelnen AntriebszylindernHere you can assign a separate drive cylinder to each switching point, if you are part of a further development of the invention proceeds so that a common hydraulic accumulator for all drive cylinders is provided as an energy source, which is in valveless, free connection with the part of the drive cylinder assigned to the smaller piston area and the the part assigned to the larger piston area via a single valve common to all drive cylinders feeds, and that the pawls of all drive cylinders can be released with a synchronously operating device. It is particularly important here that the cables, which may differ in length, between the valve and the individual drive cylinders
in der Einschaltstellung unter Druck stehen. Deshalb können sich die druckabhängigen Kompressionserscheinungen des Öls nicht mehr bemerkbar machen. Die Schaltbewegung aller Pole ist vielmehr allen; durch den gleichmäßigen Kolbenhub gegeben. Ferner kann man auf diese Weise mit einem einzigen Ventil eine einpolige oder eine allpolige Kurzunterbrechungsschaltung ausführen, je nachdem, ob man nur eine oder alle der den Antriebszylindern eines Schalters zugeordneten Klinken löstare under pressure in the on position. Therefore, the pressure-dependent compression phenomena can of the oil are no longer noticeable. The switching movement of all poles is rather all; through the given even piston stroke. Furthermore, in this way, a single valve can be used with a single pole or carry out an all-pole short-circuit breaker, depending on whether you have only one or all of the pawls assigned to the drive cylinders of a switch solves
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben.To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is shown below with reference to the Drawing described.
Von einem elektrischen Leistungsschalter für Hochspannung, beispielsweise einem ölarmen 110-kV-Schalter, ist der Übersichtlichkeit halber nur ein beweglicher Schaltstift 1 dargestellt, der in der Figur die Ausschaltsteliung einnimmt In der Einschaltstellung überträgt der Schaltstift 1 den Strom von einem nicht gezeichneten feststehenden Schaltstück zu einem Gleitschaltstück 2, so daß der Stromkreis durch den Schalter geschlossen ist.From an electrical circuit breaker for high voltage, for example a low-oil 110 kV switch, For the sake of clarity, only one movable switch pin 1 is shown, which in the figure is the switch-off position occupies In the switched-on position, the switching pin 1 transmits the current from a not shown fixed contact to a sliding contact 2, so that the circuit is closed by the switch is.
Der Schaltstift 1 wird von einem als Ganzes mit 3 bezeichneten hydraulischen Antrieb in Richtung des Pfeiles 4 ein- und ausgeschaltet. Der hydraulische Antrieb 3 ist mithin doppeltwirkend. Er umfaßt einen Antriebszylinder 6, der einen Antriebskolben 7 e ithält. Der Kolben 7 ist mit dem Schaltstift 1 über eine Stange 8 verbunden, die aus dem Zylinder 6 so herausführt. Dadurch entsteht ein Differentialkolben. Seine kleinere Kolbenfläche ist mit 9, die größere mit 10 bezeichnet.The switching pin 1 is designated as a whole with 3 hydraulic drive in the direction of the Arrow 4 on and off. The hydraulic drive 3 is therefore double-acting. It includes one Drive cylinder 6 which holds a drive piston 7. The piston 7 is connected to the switching pin 1 via a rod 8 which leads out of the cylinder 6 in this way. This creates a differential piston. Its smaller piston area is denoted by 9 and the larger piston area is denoted by 10.
Als Energiequelle des Antriebs dient ein Hydraulikspeicher 12. Der Speicher kann in bekannter Weise als Blasen- oder Kolbenspeicher ausgeführt sein. Er wird von einer Pumpe 13 gefüllt, die von einem nicht dargestellten Antrieb über eine Kupplung 14 in Gang gesetzt wird. Die Pumpe 13 fördert über ein Rückschlagventil 15 in die zum Speicher 12 führende Leitung 16.A hydraulic accumulator 12 serves as the energy source of the drive. The accumulator can be used in a known manner as Be designed bladder or piston accumulator. It is filled by a pump 13, which one does not The drive shown is set in motion via a clutch 14. The pump 13 promotes a Check valve 15 in line 16 leading to memory 12.
An die Leitung 16 ist der der Kolbenfläche 9 zugekehrte Teil des Zylinders 6 unmittelbar, d. h. ohne zwischengeschaltete Ventile, Drosseln od. dgl., angeschlossen. Der Leitungsanschluß ist bei 18 zu sehen. Eine damit in Verbindung stehende Leitung 19 führt zu weiteren, nicht dargestellten Antriebszylindern für benachbarte Pole des gleichen Schalters.The part of the cylinder 6 facing the piston surface 9 is directly connected to the line 16, i. H. without Intermediate valves, throttles or the like. Connected. The line connection can be seen at 18. One associated line 19 leads to further, not shown drive cylinders for adjacent poles of the same switch.
Mit der Leitung 16 steht ferner ein Ventil 22 in Verbindung. Das Ventil 22 nimmt unter der Wirkung seiner Feder 23 die aus der Figur ersichtliche Ruhestellung ein. In die Arbeitsstellung wird das Ventil 22 durch Erregen einer Magnetspule 24 gebracht. Hierbei verbindet es die Leitung 16 mit dem der größeren Kolbenfläche zugekehrten Teil des Antriebszylinders 6. Die Verbindungsleitung 26 enthält eine Drossel 27. Parallel zur Drossel liegt ein Rückschlagventil 28. Die zwischen Ventil 22 und Drossel 27 angeschlossene Leitung 30 führt wiederum zu benachbarten Polen des gleichen Schalters.A valve 22 is also connected to the line 16. The valve 22 takes effect its spring 23, the rest position shown in the figure. The valve is in the working position 22 brought by energizing a solenoid 24. It connects the line 16 with that of the larger piston area facing part of the drive cylinder 6. The connecting line 26 contains a Throttle 27. A check valve 28 is located parallel to the throttle. The one between valve 22 and throttle 27 connected line 30 leads in turn to adjacent poles of the same switch.
Die Stelle, an der die Antriebsstange 8 durch die Wand des Antriebszylinders 6 geführt ist, ist mit mehreren Dichtungen versehen, wie die Figur deutlich erkennen läßt Zwischen den Dichtungen ist eine Ringnut 32 angeordnet, die über eine Leitung 33 mit einem Sumpf 34 verbunden ist. Dadurch ist sichergestellt, daß keine Leckverluste des Öls auftreten, weil austretendes öl in den Sumpf zurückgeführt wird und somit im ölkreislauf verbleibt In den Sumpf 34 führt auch die Entleerungsleitung 35, an die der untere TeilThe point at which the drive rod 8 is guided through the wall of the drive cylinder 6 is marked with provided several seals, as the figure clearly shows. Between the seals is one Annular groove 32 is arranged, which is connected to a sump 34 via a line 33. This ensures that no oil leakage occurs because leaking oil is returned to the sump and thus remains in the oil circuit also the drain line 35 to which the lower part
ίο des Antriebszylinders 6 in der Ruhestellung des Ventils 22 angeschlossen istίο of the drive cylinder 6 in the rest position of the valve 22 is connected
Dem Schaltstift 1 ist beim Ausführungsbeispiel eine als Ganzes mit 37 bezeichnete Klinke zugeordnet Die Klinke besteht aus einem bei 38 schwenkbar gelagerten Hebel 39 mit einer Sperrnase 40, die in der Einschaltstellung hinter einen konischen Absatz 41 des Schaltstiftes 1 einfällt. Der Hebel 39 wird seinerseits von vier im labilen Gleichgewicht befindlichen Kugeln 42 in der Sperrstellung gehalten. Die Kugeln legen sich unterIn the exemplary embodiment, a pawl designated as a whole by 37 is assigned to the switching pin 1 The pawl consists of a lever 39 pivotally mounted at 38 with a locking lug 40 which is in the Switch-on position occurs behind a conical shoulder 41 of the switching pin 1. The lever 39 is in turn of four balls 42 in unstable equilibrium held in the locked position. The balls lay under
zo der Wirkung einer über den Kolben 43 auf sie einwirkenden Feder 44 gegen eine Stützfläche 45, so daß sie die Gleichgewichtslage einnehmen, wie an sich bekannt ist. Zum Auslösen werden sie mit Hilfe eines im einzelnen nicht dargestellten Stößels, der von einer Magnetspule 46 betätigt wird, von der Stützfläche 45 abgehoben. zo the action of a spring 44 acting on them via the piston 43 against a support surface 45 so that they assume the equilibrium position, as is known per se. To trigger them, they are lifted off the support surface 45 with the aid of a plunger (not shown in detail) which is actuated by a solenoid 46.
Der Schalter ist in der Ausschaltstellung dargestellt In dieser Stellung wird er durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit gehalten, die auf die kleinereThe switch is shown in the off position. In this position, it is activated by pressing the Hydraulic fluid kept flowing to the smaller
jo Kolbenfläche 9 einwirkt.jo piston surface 9 acts.
Zum Einschalten wird das Ventil 22 umgesteuert. Durch Erregen der Spule 24 wird die Leitung 16 über die Drossel 27 mit dem der größeren Kolbenfläche 10 zugeordneten Teil des Antriebszylinders 6 verbunden.To switch on the valve 22 is reversed. By energizing the coil 24, the line 16 is via the Throttle 27 is connected to the part of the drive cylinder 6 assigned to the larger piston area 10.
Der Schalter schaltet ein, weil ein in Einschaltrichtung wirkender Kraftüberschuß vorliegt, der durch die Fläche der Stange 8 und den Druck der Hydraulikflüssigkeit gegeben ist.The switch switches on because there is an excess of force acting in the switch-on direction, which is caused by the Area of the rod 8 and the pressure of the hydraulic fluid is given.
Am Ende des Einschalthubes fällt die Klinke 37 ein.At the end of the switch-on stroke, the pawl 37 engages.
Das Einfallen der Klinke kann mit einem Meldeschalter erfaßt werden und dazu dienen, das Ventil 22 umzusteuern.The collapse of the pawl can be detected with a signaling switch and serve to open the valve 22 to redirect.
In der Einschalistellung besitzt das Ventil 22 die aus der Figur ersichtliche Ruhestellung. Mithin ist der derIn the on-shell position, the valve 22 has the rest position shown in the figure. So that's the one
"fj größeren Kolbenfläche zugeordnete Teil des Antriebszylinders 6 drucklos. Das Druckmittel drückt nur auf die kleinere, in Ausschaltrichtung wirkende Kolbenfläche 9. Diese Kraft wird jedoch von der Klinke 37 aufgenommen. Wird diese Klinke gelöst, so bewegt sich der Kolben 7 in die Ausschaltstellung. Über die Stange 8 wird der Schaltstift 1 mitgenommen. Dies erfolgt für alle Schalterpole praktisch gleichzeitig. Die Kompressibilität des Öls spielt keine Rolle, weil der in Ausschaltrichtung wirkende Druck bereits in der Einschaltstellung ansteht. Das gleichzeitige Lösen der Klinken 37 aller Schalterpole kann man z. B. durch einen für alle Magnetspulen 46 gemeinsamen Schalter erreichen, der für eine synchrone Erregung sorgt.Part of the drive cylinder 6 associated with a larger piston area is depressurized. The pressure medium only presses on the smaller piston surface 9 acting in the disconnection direction. However, this force is absorbed by the pawl 37. If this pawl is released, the piston 7 moves into the switch-off position. Over the bar 8 the switch pin 1 is taken along. This is done practically at the same time for all switch poles. The compressibility of the oil is irrelevant because the pressure acting in the switch-off direction is already in the switch-on position pending. The simultaneous loosening of the pawls 37 of all switch poles can be done, for. B. by one for all Solenoid coils 46 reach common switch, which ensures synchronous excitation.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
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