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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fluiddruckantriebsvorrichtung
zum Schalten eines Kontakts einer gasisolierten Schalteinrichtung
und insbesondere eine Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs zum Antreiben eines Stromunterbrechers und eines Trennschalters.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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In
den letzten Jahren wurde eine gasisolierte Schalteinrichtung vorwiegend
in Schalteinrichtungen für
elektrischen Strom verwendet. Die gasisolierte Schalteinrichtung
ist so konstruiert, dass viele Schalter in einem Metallgehäusebehälter angeordnet
sind, der mit einem isolierenden Gas gefüllt ist. Es wurden verschiedene
Arten von Schalteinrichtungen vorgeschlagen, wie z. B. solche, bei
denen ein gasisolierter Trennschalter zwischen einem Starkstromunterbrecher
und jedweden zwei Sammelschienenleitern, zwischen zwei Sammelschienenleitern,
zwischen dem Starkstromunterbrecher und einem Erdungskontakt oder
zwischen dem Starkstromunterbrecher und einem Leistungsübertragungssystem
angeordnet ist.
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Die
typische herkömmliche
gasisolierte Schalteinrichtung wurde im
US-Patent Nr. 5,841,087 beschrieben
und ein Trennschalter der gasisolierten Schalteinrichtung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die
14 und
die
15 beschrieben. Die
14 ist
eine Schnittvorderansicht, die einen herkömmlichen gasisolierten Trennschalter
zeigt, und die
15 ist eine Schnittseitenansicht
entlang einer Linie B-B von
14.
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Wie
es in der 14 gezeigt ist, ist ein Trennschalter 200 in
einem Erdungsmetallbehälter 201 aufgenommen,
der mit einem isolierenden Gas, wie z. B. SF6-Gas,
gefüllt
ist. Ein oberer Abschnitt des Erdungsmetallbehälters 201 ist mit
einem ersten und einem zweiten Befestigungsflansch 203 und 204 ausgebildet
und eine erste stationäre
Elektrode 205 ist mittels eines isolierenden Abstandshalters
an dem ersten Befestigungsflansch 203 fixiert. Entsprechend ist
eine zweite stationäre
Elektrode 206 an dem zweiten Befestigungsflansch 204 fixiert.
Insbesondere sind diese stationären
Elektroden 205 und 206 in einem Zustand fixiert,
in dem sie elektrisch von dem Erdungsmetallbehälter 201 isoliert
sind.
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Ferner
ist, wie es in der 15 gezeigt ist, ein unterer
Abschnitt des Erdungsmetallbehälters 201 mit
einem dritten Befestigungsflansch 208 ausgebildet und ein
Seitenabschnitt davon ist mit einem vierten Befestigungsflansch 209 ausgebildet.
Eine dritte stationäre
Elektrode 210, die elektrisch mit dem Erdungsmetallbehälter 201 verbunden
ist, ist an dem dritten Befestigungsflansch 208 fixiert,
und eine metallische Abdeckung 211 ist an dem vierten Befestigungsflansch 209 angebracht.
Ein hohler isolierender Zylinder 212, der sich in die Richtung
des Erdungsmetallbehälters 201 erstreckt,
ist an der Abdeckung 211 fixiert, und eine Antriebswelle 213 ist
in einen hohlen Abschnitt des isolierenden Zylinders 212 eingesetzt.
Die Antriebswelle 213 erstreckt sich von dem Äußeren des
Erdungsmetallbehälters 201 in dessen
Inneres und dringt durch die Abdeckung 211 hindurch, während das
isolierende Gas luftdicht gehalten wird.
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In
der 14 und der 15 ist
eine erste bis dritte zylindrische bewegbare Elektrode 215 bis 217 einzeln
mit der ersten bis dritten stationären Elektrode 205, 206 und 210 so
gepaart, dass ein erster bis dritter Kontakt 218 bis 220 gebildet
wird. Ferner sind die bewegbaren Elektroden 215 bis 217 durch
Anlegen eines Stroms mittels eines Gleitkontakts (nicht gezeigt)
und einen Abschirmelementbehälter 222 elektrisch
mit einem Stromanschluss 223 verbunden.
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Der
Stromanschluss 223 ist mit einer anderen Schaltvorrichtung,
z. B. einem Stromunterbrecher, verbunden. Ein Hauptsammelschienenleiter
ist mit der stationären
Elektrode verbindbar, die von dem Erdungsmetallbehälter 201 isoliert
ist, d. h. der ersten und der zweiten stationären Elektrode 205 und 206. Folglich üben der
erste und der zweite Kontakt 218 und 219 eine
Funktion als Sammelschienenleiter- oder Hauptsammelschienenleiterauswahl-Trennschalter aus.
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Ferner
weist die dritte stationäre
Elektrode 210, die mit dem Erdungsmetallbehälter 201 kurzgeschlossen
ist, ein Erdungspotenzial auf; daher wirkt der dritte Kontakt 220 als
Erdungssystem.
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Ferner
ist ein Getriebe 225 zur Durchführung eines Schaltvorgangs
der Kontakte 218 bis 220 in dem Metallbehälter 222 aufgenommen.
Das Getriebe 225 umfasst eine erste bis dritte Nocke 226, 230 und 233 und
einen ersten bis sechsten Hebel 227, 228, 231, 232, 234 und 235.
Insbesondere ist die erste Nocke 226 mit der ersten bewegbaren
Elektrode 215 verbunden und der erste und der zweite Hebel 227 und 228 sind
so angeordnet, dass die erste Nocke 226 dazwischen gehalten
wird. Die zweite Nocke 230 ist mit der zweiten bewegbaren
Elekt rode 216 verbunden und der dritte und der vierte Hebel 231 und 232 sind
so angeordnet, dass sie die zweite Nocke 230 zwischen diesen
halten. Die dritte Nocke 233 ist mit der dritten bewegbaren
Elektrode 217 verbunden und der fünfte und der sechste Hebel 234 und 235 sind
so angeordnet, dass die dritte Nocke 233 zwischen diesen
gehalten wird.
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Ferner
treibt das Getriebe 225 drei bewegbare Elektroden an, d.
h. eine erste bis dritte bewegbare Elektrode 215 bis 217,
so dass die gepaarten ersten bis dritten stationären Elektroden 205, 206 und 210 getrennt
und geschlossen werden, und führt
dadurch den Schaltvorgang des ersten bis dritten Kontakts 218 bis 220 durch.
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Die
erste bewegbare Elektrode 215 ist mit der ersten Nocke 226 verbunden
und die gepaarten ersten und zweiten Hebel 227 und 228 sind
an der Antriebswelle 213 in Winkeln, die voneinander verschieden
sind, fixiert, so dass eine Drehbewegung der Antriebswelle 213 in
eine Hin- und Herbewegung umgewandelt wird. Ferner sind die Hebel 227 und 228 der
ersten Nocke 226 an ihrem distalen Endabschnitt einzeln
mit einem Stift ausgestattet. Beide Seiten der ersten Nocke 226 sind
mit einer kreisförmigen
Bogenrille ausgebildet und der Stift von jedem distalen Ende der
Hebel 227 und 228 ist verschiebbar in die vorstehend
genannte Rille eingesetzt.
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Die
erste Nocke 226, die in der vorstehend beschriebenen Weise
konstruiert ist, wirkt als Nockenmechanismus zum Umwandeln einer
Drehantriebskraft der Antriebswelle 213 in eine lineare
Hin- und Herbewegung. Daher wandelt die erste Nocke 226 eine
Drehantriebskraft der Antriebswelle 213 in eine lineare
Hin- und Herbewegung um und überträgt sie dann
auf die erste bewegbare Elektrode 215. Wenn die Drehantriebskraft
auf die erste bewegbare Elektrode 215 übertragen wird, führt die
erste bewegbare Elektrode 215 eine lineare Hin- und Herbewegung
aus, so dass ein Schaltvorgang des ersten Kontakts 218 durchgeführt wird.
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In
diesem Fall ist die erste Nocke 226 mit einem dünnen und
langen Schlitz 236 (wie es in der 14 gezeigt
ist) mit einer Breite ausgebildet, die derart ist, dass die Antriebswelle 213 durch
diesen hindurchtreten kann. Die Antriebswelle 213 tritt
durch den Schlitz 236 hindurch und dadurch übt diese
eine Funktion als Drehachse für
die lineare Hin- und Herbewegung der ersten Nocke 226 aus.
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Andererseits
umfassen die zweite und die dritte bewegbare Elektrode 216 und 217 den
gleichen Nockenmechanismus wie die vorstehend genannte erste bewegbare
Elektrode 215 und führen
die gleiche lineare Hin- und Herbewegung aus.
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Das
Getriebe 225 wird gedreht, wenn eine Antriebskraft von
einem Betätigungsmechanismusabschnitt
(nicht gezeigt), der an der Außenseite
des Erdungsmetallbehälters 201 in
der Antriebswelle 213 des Trennschalters 200 angeordnet
ist, auf die Antriebswelle 213 übertragen wird. Der vorstehend
genannte Betriebsmechanismusabschnitt und das Getriebe 225 bilden
ein Antriebssystem zum Schalten und Antreiben des ersten bis dritten
Kontakts 218 bis 220.
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In
der herkömmlichen
Antriebsvorrichtung werden der erste bis dritte Kontakt 218 bis 220 durch das
Antriebssystem, welches den Betriebsmechanismusabschnitt und das
Getriebe 225 umfasst, geschalten und angetrieben. Insbesondere
wenn der Betriebsmechanismusabschnitt angetrieben wird, wird die
Antriebswelle 213 des Getriebes 225 durch Aufnehmen
der Antriebskraft gedreht und dann werden der erste Hebel 227 bis
zum sechsten Hebel 235 mit der Drehung gedreht.
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Dann
bewegt sich jeder distale Stift der sich drehenden ersten und zweiten
Hebel 227 und 228 entlang der Nockenrille der
ersten Nocke 226. Entsprechend bewegt sich jeder distale
Stift der sich drehenden dritten und vierten Hebel 231 und 232 entlang
der Nockenrille der zweiten Nocke 230 und ferner bewegt
sich jeder Stift der sich drehenden fünften und sechsten Hebel 234 und 235 entlang
der Nockenrille der dritten Nocke 233.
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Der
erste Hebel 227 bis zum sechsten Hebel 235 und
die erste Nocke 226 bis zur dritten Nocke 233 wirken
zusammen und dadurch ist es möglich, die
Drehbewegung der Antriebswelle 213 in eine lineare Hin-
und Herbewegung umzuwandeln. Die Drehantriebskraft der Antriebswelle 213,
die so umgewandelt worden ist, wird auf die erste bis dritte bewegbare
Elektrode 215 bis 217 übertragen.
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Durch
die so übertragene
Antriebskraft bewegt sich die erste bewegbare Elektrode 215 in
der axialen Richtung, so dass ein Schaltvorgang des ersten Kontakts 218 durchgeführt wird.
Entsprechend bewegt sich die zweite bewegbare Elektrode 216 in der
axialen Richtung, so dass ein Schaltvorgang des zweiten Kontakts 219 durchgeführt wird,
und ferner bewegt sich die dritte bewegbare Elektrode 217 in der
axialen Richtung, so dass ein Schaltvorgang des dritten Kontakts 220 durchgeführt wird.
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Das
Getriebe 225, das in den Trennschalter einbezogen worden
ist, wurde vorstehend beschrieben. In der herkömmlichen Antriebsvorrichtung
ist jedoch die Antriebsvorrichtung für einen Stromunterbrecher erforderlich,
der außerhalb
der Figur vorliegt. Folglich besteht ein Bedarf zur Bereitstellung
einer unabhängigen
Antriebsvorrichtung für
jeden Kontakt von Vor richtungen, wie z. B. einem Trennschalter und einem
Stromunterbrecher; als Ergebnis wurde die Antriebsvorrichtung groß ausgebildet.
Aus diesem Grund wird die gasisolierte Schalteinrichtung zwangsläufig groß ausgebildet.
Insbesondere sind in dem vorstehend beschriebenen Getriebe 225 eine Nocke
und zwei Hebel bezüglich
einer bewegbaren Elektrode erforderlich; als Ergebnis wird die Anzahl der
Komponenten erhöht.
Ferner wird die Anzahl der Komponenten erhöht; als Ergebnis wird die Struktur kompliziert
und die Zusammenbaukosten bei der Herstellung werden hoch; daher
ist dies wirtschaftlich nachteilig.
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Wenn
darüber
hinaus die Anzahl der Komponenten erhöht wird, wird die Vorrichtungskonfiguration
kompliziert und ferner muss der Raum zur Aufnahme des Getriebes 225 erweitert
werden. Insbesondere sind der Metallbehälter 222 zur Aufnahme
des Getriebes 225 und des Erdungsmetallbehälters 201 des Trennschalters 200 groß ausgebildet;
als Ergebnis sind die Antriebsvorrichtung und die gasisolierte Schalteinrichtung
ebenfalls groß ausgebildet.
Wenn die Vorrichtung groß ausgebildet
wird, sind die Kosten hoch; daher ist dies wirtschaftlich nachteilig.
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Darüber hinaus
ist es bei der Antriebsvorrichtung extrem wichtig, die Zuverlässigkeit
des Betriebs sicherzustellen. Um folglich die Zuverlässigkeit
des Betriebs sicherzustellen, besteht ein Bedarf zum Zusammenbauen
der komplizierten Vorrichtung mit einer hohen Genauigkeit. Wenn
jedoch die Anzahl der Komponenten erhöht wird, wird die Konfiguration
der Vorrichtung kompliziert, und ferner wird die Arbeit zum Zusammenbauen
der Antriebsvorrichtung kompliziert; als Ergebnis wird die Arbeitseffizienz
vermindert. Ferner wird im Betrieb, der Wartung und der Inspektion
in dem Fall, bei dem die Konfiguration der Vorrichtung kompliziert
ist, die Arbeit des Zerlegens für
eine Wartung und Inspektion kompliziert; als Ergebnis besteht die
Möglichkeit
einer Verminderung der Betriebs-, Wartungs- und Inspektionsleistung, wenn
die Vorrichtung in der Praxis im Gebrauch ist.
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US 4,365,126 beschreibt
einen Gas-Stromunterbrecher mit einer Hauptunterbrechungseinheit
und einer Schließwiderstandsvorrichtung.
Die Schließwiderstandsvorrichtung
wirkt dahingehend, einen erzeugten Stromstoß zu unterdrücken und
wird vor der Hauptunterbrechungseinheit geschlossen. Ferner ist
eine zweiseitige Anordnung der Hauptunterbrechungseinheit und der
Schließwiderstandsvorrichtung
beschrieben, um dadurch den Kreis an zwei Punkten zu unterbrechen.
Die bewegbare Seite der Kontakte ist durch einen einzelnen Stab
innerhalb eines Trägerisolators
gekoppelt, wobei ein Ende davon mit einem Betriebsmechanismus verbunden
ist, der unterhalb angeordnet ist. Gemäß der Bewegung des Stabs bewegen
sich die Kontakte oder werden geschlossen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Probleme des Standes
der Technik gemacht. Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs bereitzustellen, die eine kleine Integration
und eine Vereinfachung erreichen kann, während eine hohe Zuverlässigkeit
des Betriebs sichergestellt wird, und die einen Schalter aufweist,
der in einer kompakten Größe ausgebildet
ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs, die eine
hervorragende Zusammenbau-, Betriebs-, Wartungs- und Inspektionsleistung
aufweist.
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Diese
Aufgaben werden durch die Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
definiert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, die eine Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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2 ist
eine vergrößerte Vorderansicht, welche
die Umgebung des mechanischen Kastens in der ersten Ausführungsform
zeigt,
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3 ist
eine Draufsicht, die das Innere des mechanischen Kastens zeigt,
wenn dieser von einem Trägerporzellanrohr
aus, das in der 2 gezeigt wird, betrachtet wird,
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4 ist
eine Ansicht, die schematisch einen Fluiddruckkreis der Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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5 ist
eine Ansicht, die schematisch einen Fluiddruckkreis der Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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6 ist
eine Ansicht, die eine Konfiguration der Hauptteile der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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7 ist
eine Ansicht, die partiell eine Konfiguration der Hauptteile der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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8 ist
eine Ansicht, die partiell eine Konfiguration der Hauptteile der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs gemäß einer
fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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9 ist
eine Schnittvorderansicht, die eine Konfiguration einer Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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10 ist
eine Schnittseitenansicht, die eine Konfiguration einer Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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11A und 11B sind
einzeln eine Schnittvorderansicht und eine Seitenansicht, die eine Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen,
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12 ist
eine Ansicht, die schematisch einen Fluiddruckkreis einer Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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13 ist
eine Ansicht, die einen Fluiddruckkreis, der eine Hilfsfluiddruckquelle
umfasst, in der achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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14 ist
eine Schnittvorderansicht, die einen Trennschalter einer herkömmlichen
gasisolierten Schalteinrichtung für elektrischen Strom zeigt,
und
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15 ist
eine Seitenansicht entlang einer Linie B-B der herkömmlichen
gasisolierten Schalteinrichtung für elektrischen Strom, die in
der 14 gezeigt ist.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs werden nachstehend unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine
erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Die 1 ist
eine Ansicht, die eine Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs oder hydraulische Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs wird auf einen Isolierschalter 1 angewandt,
der als gasisolierte Schalteinrichtung verwendet wird. Der Isolierschalter 1 kann
Verbindungen zwischen zwei von einer Mehrzahl von jedweden gewünschten Systemkomponenten
erzeugen oder diese Verbindungen trennen. Der Isolierschalter 1 wird
eingesetzt, um eine elektrische Übertragungsleitung
oder eine Starkstromleitung von 100 MV bis 500 MV, mehr bevorzugt
von 100 MV bis 300 MV zu schalten und anzusteuern.
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Der
Isolierschalter 1 umfasst eine Mehrzahl, d. h. drei Aufnahmeporzellanrohre 2, 2a und 2b,
die mit einem isolierenden Gas, wie z. B. SF6 oder
gasförmigem
Stickstoff, gefüllt
sind. Diese Aufnahmeporzellanrohre 2, 2a und 2b sind
einzeln aus einem isolierenden Material, wie z. B. einem Isolator,
ausgebildet und sind in einem Zustand fixiert und gehalten, bei
dem sie an einem Metallbehälter
oder einem Gehäuse 3,
das als Hauptkörpergehäuse verwendet wird,
das aus einem leitenden Metallmaterial, wie z. B. Aluminium oder
einer Aluminiumlegierung, ausgebildet ist, angebracht sind. In diesem
Fall sind diese Aufnahmeporzellanrohre 2, 2a und 2b an
dem Metallbehälter 3 in
einem vorgegebenen Winkel angebracht. Von diesen Aufnahmeporzellanrohren 2, 2a und 2b nimmt
das Porzellanrohr 2 einen Kontakt 6 eines Stromunterbrechers 5 auf,
während
die anderen Aufnahmeporzellanrohre 2a und 2b einen
ersten und einen zweiten Kontakt 8a und 8b von
Trennschaltern 7a bzw. 7b aufnehmen. Die Kontakte 6, 8a und 8b, die
in den Aufnahmeporzellanrohren 2, 2a und 2b aufgenommen
sind, sind aus stationären
Elektroden oder fixierten Schaltelementen 9, 9a und 9b zusammengesetzt,
die an dem distalen Endabschnitt der Aufnahmeporzellanrohre 2, 2a und 2b und
den bewegbaren Elektroden oder bewegbaren Schaltelementen 10, 10a bzw. 10b fixiert
sind. Diese bewegba ren Elektroden 10, 10a und 10b sind
einzeln so aufgenommen, dass sie frei von den stationären Schließelektroden 9, 9a und 9b getrennt
werden und diese schließen.
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Andererseits
ist der Metallbehälter 3 an
einem oberen Endabschnitt eines hohlen Trägerporzellanrohrs 11 angebracht
und ein isolierendes Gas ist zwischen dem Behälter 3 und dem Trägerporzellanrohr 11 eingeschlossen.
Der untere Endabschnitt des Trägerporzellanrohrs 11 ist
mit einem mechanischen Kasten 12, wie z. B. einem Getriebe,
ausgestattet. Das Getriebe 12 ist mit einer Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 ausgestattet,
die von dem Fluiddruck eines Arbeitsfluids, wie z. B. eines Arbeitsmineralöls (MIL 5606),
das eine geringe Viskositätsänderung bezogen
auf die Temperatur aufweist, angetrieben wird.
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Ferner
nimmt das Trägerporzellanrohr 11 isolierte
Betätigungsstäbe 14, 14a und 14b auf,
die durch die Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 angetrieben
werden. Diese Betätigungsstäbe 14, 14a und 14b,
die aus einem faserverstärkten
Material, wie z. B. einem glasfaserverstärkten Material oder einem faserverstärkten Verbundmaterial,
ausgebildet sind, schalten die Kontakte 6, 8a und 8b mittels
Verbindungsmechanismusabschnitten 15, 15a bzw. 15b, die
in dem Metallbehälter
aufgenommen sind. Der Verbindungsmechanismusabschnitt 15, 15a und 15b bildet
einen Betätigungskraftübertragungsmechanismus,
der einen Dreibindermechanismus oder Verbindungsmechanismus umfasst.
Das Bezugszeichen 19 in der 1 ist eine
isolierte Führungshülse, in
der die bewegbare Elektrode 10 des Stromunterbrechers 5 frei
verschiebbar ist.
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Die
Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs ist so aufgebaut, wie es in der 2 und
der 3 gezeigt ist. Die 2 ist eine
vergrößerte Vorderansicht,
die den mechanischen Kasten 12 der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs zeigt, und die 3 ist eine
Draufsicht, die das Innere des mechanischen Kastens 12 zeigt,
wenn dieser von der Seite eines Trägerporzellanrohrs 11 her
betrachtet wird.
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Wie
es in der 2 und der 3 gezeigt ist,
ist die Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 in dem
mechanischen Kasten 12 aufgenommen. Ferner umfasst die
Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 einen
Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16,
der den Schaltkontakt 6 des Stromunterbrechers 5 steuert,
und Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte
oder -vorrichtungen 17 und 18, die das Schalten
der Kontakte 8a und 8b von zwei Trennschaltern 7a und 7b steuern.
Die Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 ist
derart konstruiert, dass diese Fluiddruckbetätigungsabschnitte 16 bis 18 kombiniert
und integriert zusammen gebaut sind. Die hydraulische Betätigungsvorrichtung 13 ist
auf einem Kastendeckel 12a des mechanischen Kastens 12 so montiert
oder gestützt,
dass deren Zusammenbau einfach ist.
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Der
Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 wird
in dem mechanischen Kasten 12 aufgenommen und wird dann
an einem Kastendeckel 12a des mechanischen Kastens 12 mittels
eines Befestigungsrahmens 20 fixiert. Ferner umfasst der Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 einen
Fluiddruckzylinder 22, ein Fluiddrucksteuerventil 23,
einen Akkumulator 24, eine Pumpe 25, eine Hydraulik-
oder Fluiddrucküberwachungseinrichtung 26 und
einen Niederdrucktank 27. Insbesondere treibt der Fluiddruckzylinder 22 den
Kontakt 6 des Stromunterbrechers 5 an und das
Fluiddrucksteuerventil 23 steuert ein Arbeitsfluid zum
Antreiben des Fluiddruckzylinders 22, wie z. B. einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung.
Der Akkumulator 24 speichert stets ein Arbeitsfluid, wie
z. B. ein Arbeitsmineralöl,
bei dem es sich um ein Hochdruckarbeitsfluid für den Fluiddruckzylinder 22 handelt,
und die Pumpe 25 erzeugt ein Hochdruckarbeitsfluid. Die
Fluiddrucküberwachungsvorrichtung 26 überwacht
den Druck eines Hochdruckarbeitsfluids und der Niederdrucktank 27 speichert
ein Niederdruckfluid.
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Der
Fluiddruckzylinder 22 des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 ist
in einem dreieckigen Blockverteiler 30 ausgebildet. An der
Außenoberfläche des
Verteilers 30 sind das Fluiddrucksteuerventil 23,
der Hydraulikakkumulator 24, die Pumpe 25, der
Niederdrucktank 27 und die Fluiddrucküberwachungseinrichtung 26,
die abnehmbar sind, angebracht.
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Ferner
ist ein Fluiddruckkolben 32 verschiebbar in dem Fluiddruckzylinder 22 aufgenommen
und eine Kolbenstange 33 ist als Betätigungsstab an dem Fluiddruckkolben 32 fixiert.
Die Kolbenstange 33 ist mit einem Antriebs- bzw. Ansteuerstab 34 verbunden.
Der Antriebsstab 34 dringt durch einen Dichtungsabschnitt 35 hindurch,
der ein isolierendes Gas einschließt, und wird dann mit dem isolierenden
Betätigungsstab 14 verbunden.
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Andererseits
sind die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 an
dem Kastendeckel 12a des mechanischen Kastens 12 mittels Befestigungsrahmen 20a bzw. 20b fixiert.
Ferner umfassen die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 Fluiddruckzylinder 37 bzw. 38 und Fluiddrucksteuerventile 39 bzw. 40.
Insbesondere schalten die Fluiddruckzylinder 37 und 38 die
Kontakte 8a und 8b von zwei Trennschaltern 7a bzw. 7b.
Die Fluiddrucksteuerventile 39 und 40 steuern
ein Arbeitsfluid zum Betätigen
der Fluiddruckzylinder 37 bzw. 38.
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Die
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 nutzen
die folgenden Elemente, die dem Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 gemeinsam
sind. Die Elemente sind der Akkumulator 24, der stets ein
Hochdruckarbeitsfluid für
die Fluiddruckzylinder 37 und 38 steuert, die
Pumpe 25, die ein Hochdruckarbeitsfluid bereitstellt, die Fluiddrucküberwachungseinrichtung 26,
die den Druck des Hochdruckarbeitsfluids überwacht, und der Niederdrucktank 27,
der ein Niederdruckfluid speichert.
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Die
Fluiddrucksteuerventile 39 und 40 sind an den
Verteilern 30a und 30b der entsprechenden Fluiddruckzylinder 37 bzw. 38 angebracht,
und mit dem Verteiler 30 der Seite des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 verbunden. Die
Fluiddruckkolben 32a und 32b sind verschiebbar in
den Fluiddruckzylindern 37 bzw. 38 aufgenommen. Die
Fluiddruckkolben 32a und 32b sind mit Kolbenstangen 33a bzw. 33b als
Betätigungsstab
ausgestattet. Diese Kolbenstangen 33a und 33b sind
mit Antriebsstäben 34a bzw. 34b verbunden.
Die Antriebsstäbe 34a und 34b dringen
durch Dichtungsabschnitte 35a und 35b hindurch,
die ein isolierendes Gas einschließen und werden dann mit den
isolierten Betätigungsstäben 14a bzw. 14b verbunden.
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Die 4 ist
eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Fluiddruckkreises
des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 und
der Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 zeigt,
welche die Fluiddruckantriebsvorrichtung 13 bilden.
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Als
erstes wird nachstehend die Konfiguration eines Fluiddruckkreises
des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 beschrieben.
Der Fluiddruckzylinder 22 ist mit einer ersten Zylinderkammer 43,
die eine Kammer zum Öffnen
des Kontakts 6 bildet, an einer Kolbenstange 33 des
Fluiddruckkolbens 32 ausgebildet, und mit einer zweiten Zylinderkammer 44 an
der Seite gegenüber
der Kolbenstange 33 ausgebildet. Die erste Zylinderkammer 43 des
Fluiddruckzylinders 22 steht mit dem Akkumulator 24 mittels
eines Hochdruckfluiddurchgangs 45, der in dem Verteiler 30 ausgebildet
ist, in Verbindung, und steht ferner mit dem Fluiddrucksteuerventil 23 mittels
des Hochdruckfluiddurchgangs 45 in Verbindung. Die zweite
Zylinderkammer 44 des Fluiddruckzylinders 22 steht
mit dem Fluiddrucksteuerventil 23 in Verbindung.
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Das
Fluiddrucksteuerventil 23 weist einen Richtungssteuerventilkörper 46 des
Spulenventiltyps zum Ändern
der Fluiddurchgänge
auf, wobei es mit einer Steueröffnung 47,
einer Fluidzuführungsöffnung 48 und
einer Fluidaustragsöffnung 49 ausgebildet
ist. Der Richtungssteuerventilkörper 46 wird durch
eine elektromagnetische Öffnungsspule 50 und
eine elektromagnetische Schließspule 51 betätigt, so
dass er frei verschiebbar ist. Ferner schaltet der Richtungssteuerventilkörper 46 selektiv
die Steueröffnung 47 in
die Fluidzuführungsöffnung 48 oder die
Austragsöffnung 49.
Die Steueröffnung 47 speist ein
Hochdruckarbeitsfluid in die zweite Zylinderkammer 44 des
Fluiddruckzylinders 22 ein und trägt das Hochdruckarbeitsfluid
aus dieser aus. Die Fluidzuführungsöffnung 48 steht
stets mit dem Akkumulator 24 und der ersten Zylinderkammer 43 des
Fluiddruckzylinders 22 mittels des Hochdruckfluiddurchgangs 45 in
Verbindung.
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Andererseits
ist die Fluidaustragsöffnung 49 stets
mit dem Niederdrucktank 55 mittels des Niederdruckfluiddurchgangs 54 verbunden,
der in dem Verteiler 30 ausgebildet ist. Die elektromagnetische Öffnungsspule 50 und
die elektromagnetische Schließspule 51 stellen
eine elektromagnetische Kraft zum Verschieben des Richtungssteuerventilkörpers 46 bereit,
so dass der Fluiddurchgang des Richtungssteuerventils 23 geschalten
wird.
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Der
Akkumulator 24 ist mit einem Akkumulatorkolben 57 ausgestattet,
der frei darin verschiebbar ist. Eine Seite des Akkumulatorkolbens 57,
z. B. eine Rückseitenkammer 58,
ist mit einem Hochdruckstickstoffgas oder dergleichen gefüllt, und
dessen andere Seite ist mit einer Kammer für akkumuliertes Fluid 59 zum
Speichern eines Hochdruckarbeitsfluids, wie z. B. eines Arbeitsmineralöls, ausgebildet.
Ferner ist der Akkumulator 24 direkt mit dem Verteiler 30 verbunden
und somit integriert konstruiert. Die Speicherkammer 59 steht
stets mit der ersten Zylinderkammer 43 des Fluiddruckzylinders 22 mittels
des Hochdruckfluiddurchgangs 45 in Verbindung.
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Die
Pumpe 25 ist an dem Verteiler 30 mittels eines
Aufnahmegehäuses 60 angebracht
und wird von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Eine Auslassöffnung 61 und
eine Einlassöffnung 62 der Pumpe 25 stehen
mit dem Hochdruckfluiddurchgang 45 bzw. dem Niederdruckfluiddurchgang 54 in
Verbindung.
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Der
Niederdrucktank 27 ist so angebracht, dass er einen Teil
der Seite des Verteilers 30 bedeckt. Ein Öffnungsabschnitt
des Niederdrucktanks 27 steht mit dem Niederdruckfluiddurchgang 54 des
Verteilers 30 in Verbindung.
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Als
nächstes
wird die Konfiguration des Fluiddruckkreises der Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 beschrieben.
Die Fluiddruckzylinder 37 und 38 und die Fluiddrucksteuerventile 39 und 40 weisen
im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie der Fluiddruckzylinder 22 und
das Fluiddrucksteuerventil 23 des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 auf.
Die Fluiddruckzylinder 37 und 38 sind an den Verteilerblöcken 30a und 30b bereitgestellt,
die sich von dem Verteiler 30 erstrecken. In diesem Fall
sind die Fluiddruckkolben 32a und 32b einzeln
in den Fluiddruckzylindern 37 und 38 so aufgenommen,
dass sie frei verschiebbar sind. Die Kolbenstangen 33a und 33b der
Fluiddruckkolben 32a und 32b sind mit ersten Zylinderkammern 43a bzw. 43b ausgebildet.
Die Seiten gegenüber
den Kolbenstangen 33a und 33b sind einzeln mit
den zweiten Zylinderkammern 44a und 44b ausgestattet.
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Die
ersten Zylinderkammern 43a und 43b der Fluiddruckzylinder 37 und 38 stehen
mit dem Akkumulator 24 und den Fluiddrucksteuerventilen 39 und 40 mittels
der Hochdruckfluiddurchgänge 45a bzw. 45b,
die in den Verteilerblöcken 30a bzw. 30b ausgebildet
sind, in Verbindung. Ferner stehen die zweiten Zylinderkammern 44a und 44b der
Fluiddruckzylinder 37 und 38 mit den Fluiddrucksteuerventilen 39 bzw. 40 in
Verbindung.
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Die
Fluiddruckzylinder 37 und 38 sind mit Steueröffnungen 47a und 47b,
Fluidzuführungsöffnungen 48a und 48b bzw.
Fluidaustragsöffnungen 49a und 49b ausgestattet.
Insbesondere speisen die Steueröffnungen 47a, 47b ein
Hochdruckarbeitsfluid selektiv in die zweiten Zylinderkammern 44a und 44b der
Fluiddruckzylinder 37 bzw. 38 ein und tragen das Hochdruckarbeitsfluid
aus diesen aus. Die Fluidzuführungsöffnungen 48a und 48b stehen
mit dem Akkumulator 24 und den ersten Zylinderkammern 43a und 43b der
Fluiddruckzylinder 37 und 38 mittels der Hochdruckfluiddurchgänge 45a bzw. 45b in
Verbindung. Die Fluidaustragsöffnungen 49a und 49b sind mit
dem Niederdrucktank 27 mittels der Niederdruckfluiddurchgänge 30a und 30b,
die in den Verteilerblöcken 30a bzw. 30b ausgebildet
sind, verbunden.
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Ferner
sind die Fluiddruckzylinder 37 und 38 mit Steuerventilen 39 bzw. 40 zum Ändern der
Fluiddurchgänge
ausgestattet. Die Richtungssteuerventilkörper 46a und 46b der
Steuerventile 39 und 40 schalten die Steueröffnungen 47a und 47b selektiv
in die Fluidzuführungsöffnungen 48a und 48b oder
die Fluidaustragsöffnungen 49a bzw. 49b.
Ferner werden die Richtungssteuerventilkörper 46a und 46b durch
eine elektromagnetische Kraft von elektromagnetischen Öffnungsspulen 50a und 50b bzw.
von elektromagnetischen Schließspulen 51a und 51b angesteuert.
In der 4 bezeichnet das Bezugszeichen 52 Doppelsammelschienenleiter
eines Stromübertragungssystems,
das einen ersten Sammelschienenleiter 52a und einen zweiten
Sammelschienenleiter 52b, wie z. B. einen Hauptsammelschienenleiter,
umfasst, und das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine elektrische Übertragungsleitung
oder Starkstromleitung. Die elektrische Übertragungsleitung 53 ist
elektrisch mit beiden Sammelschienenleitern 52a und 53a,
wie z. B. einem Hauptsammelschienenleiter, durch eine erste Starkstromleitung 53a und
eine zweite Starkstromleitung 53b verbunden.
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Die
bewegbare Elektrode oder das bewegbare Schaltelement 10 des
Stromunterbrechers 5 ist an einem oberen Ende eines Metallelektrodenstabs 55 fixiert,
der verschiebbar auf einem Elektrodenanschluss 56 gestützt ist.
Der Elektrodenanschluss 56 ist elektrisch mit zwei Elektrodenanschlüssen 56a und 56b der
Trennschalter 7a und 7b mittels des Metallgehäuses 3 verbunden.
Die Elektrodenanschlüsse 56a und 56b,
die verschiebbare Metallelektrodenstäbe 55a und 55b stützen, sind
in einer gasdichten Weise an dem Metallbehälter oder -gehäuse 3 fixiert. Die
Metallelektrodenstäbe 55a und 55b weisen
die bewegbaren Elektroden oder bewegbaren Schaltkontakte 10a und 10b an
deren Oberseite auf. Daher sind die bewegbaren Schaltelemente 10, 10a und 10b elektrisch
miteinander verbunden und untere Enden der Elektrodenstäbe 55, 55a und 55b sind
mechanisch mit den mechanischen Verbindungsabschnitten (Vorrichtungen) 15, 15a bzw. 15b verbunden.
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Es
folgt eine Beschreibung des Betriebs der Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs.
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Die 4 zeigt
einen Zustand, bei dem ein Strom an den Kontakt 6 des Stromunterbrechers 5 des
Isolierschalters 1 sowie die Kontakte 8a und 8b der
Trennschalter 7a und 7b angelegt wird. Insbesondere
zeigt die 4 einen Zustand, bei dem diese
Kontakte 6, 8a und 8b durch den Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 und
die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 geschalten
wird.
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Die
Kammer für
akkumuliertes Fluid 59 des Akkumulators 24 des
Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 wird
unter Verwendung des Drucks von Stickstoffgas, das den Akkumulatorkolben 57 drückt, akkumuliert.
Ein Hochdruckarbeitsfluid von dem Akkumulator 24 wirkt
mittels des Hochdruckfluiddurchgangs 45 stets auf die erste
Zylinderkammer 43 des Stromunterbrecher-Fluiddruckzylinders 22.
In diesem Fall wirkt das Hochdruckarbeitsfluid auf die Oberfläche des
Fluiddruckkolbens 32 in der ersten Zylinderkammer 43 und
die Fläche
wird als S1 angesetzt. Ferner wird die Kraft, die auf den Fluiddruckkolben 32 wirkt,
als F1 angesetzt. Entsprechend wirkt das Hochdruckarbeitsfluid auf
die Trennschalter-Fluiddruckzylinder 37 und 38.
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Zu
diesem Zeitpunkt stehen in dem Fluiddrucksteuerventil 23 die
Fluidzuführungsöffnung 48 und
die Steueröffnung 47 durch
den Richtungssteuerventilkörper 46 miteinander
in Verbindung; daher wirkt das Hochdruckarbeitsfluid (ein Fluid
wie z. B. ein Hochdruckarbeitsöl)
auf die zweite Zylinderkammer 44 des Stromunterbrecher-Fluiddruckzylinders 22.
In diesem Fall wirkt das Hochdruckarbeitsfluid auf die Oberfläche des
Fluiddruckkolbens 32 in der zweiten Zylinderkammer 44 und
die Fläche
wird als S1 angesetzt. Ferner wird die Kraft, die auf den Fluiddruckkolben 32 wirkt,
als F2 angesetzt.
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In
der Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs ist die Beziehung
der Wirkungsfläche
des Fluiddruckzylinders 22 zu dem Fluiddruckkolben 32 S1 < S2. Daher ist die
Kraft, die auf den Fluiddruckkolben 32 wirkt, F1 < F2. Insbesondere
wird der Fluiddruckkolben 32 von der zweiten Fluiddruckkammer 44 nach
oben geschoben und dann in einer Einschaltposition gehalten, wie
es in der 4 gezeigt ist.
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Entsprechend
stehen in den Fluiddrucksteuerventilen 39 und 40 die
Fluidzuführungsöffnungen 48a, 48b und
die Steueröffnung 47a, 47b durch
die Richtungssteuerventilkörper 46a und 46b miteinander
in Verbindung; daher werden die Fluiddruckkolben 32a und 32b in
einer Einschaltposition gehalten, wie es in der 4 gezeigt
ist.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, liegen in der Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs alle Fluiddruckzylinder 22, 37 und 38 in
einem Einschaltzustand vor. In dem Fall, bei dem der Stromunterbrecher 5 und
die Trennschalter 7a und 7b ausgehend von dem
vorstehend genannten Zustand geöffnet
werden, d. h. ausgehend von dem Einschaltzustand, wie er in der 4 gezeigt
ist, wird der folgende Vorgang durchgeführt.
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In
dem Fall der Durchführung
eines Unterbrechungsvorgangs zum Öffnen des Kontakts 6 des Stromunterbrechers 5 wird
der Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 betrieben. Wenn
ein Strom an die elektromagnetische Öffnungsspule 50 des
Fluiddrucksteuerventils 23 angelegt wird, wird die elektromagnetische
Spule 50 angeregt, so dass der Richtungssteuerventilkörper 46 in der 4 zur
linken Seite bewegt wird. Dann führt der
Richtungssteuerventilkörper 46 einen
Fluiddurchgangsschaltvorgang derart aus, dass die Steueröffnung 47 und
die Fluidaustragsöffnung 49 miteinander in
Verbindung stehen. Daher wird das Hochdruckarbeitsfluid der zweiten
Zylinderkammer 44 des Fluiddruckzylinders 22 von
der Steueröffnung 47 zu
der Fluidaustragsöffnung 49 bewegt.
Aus diesem Grund wird der Fluiddruck der zweiten Zylinderkammer 44 vermindert;
als Ergebnis weist die Kraft, die auf den Fluiddruckkolben 62 wirkt,
die Beziehung F1 > F2 auf.
Die auf das Hochdruckarbeitsfluid, das in der ersten Zylinderkammer 43 wirkt,
wirkende Kraft F1 treibt den Fluiddruckkolben 32 an, so
dass der Kontakt 6 des Stromunterbrechers 5, der
mit der Kolbenstange 33 verbunden ist, zwangsweise geöffnet wird. Während dieses
Unterbrechungsvorgangs wird ein ausgetragenes Fluid von der zweiten
Zylinderkammer 44 des Fluiddruckzylinders 22 mittels
des Niederdruckfluiddurchgangs 54 in dem Niederdrucktank 27 gesammelt.
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Andererseits
wird in dem Fall des Schließens des
Kontakts 6 des Stromunterbrechers 5, d. h. des Durchführens eines
Einschalt- oder Schließvorgangs in
dem Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 ein
Strom an die elektromagnetische Schließspule 51 des Fluiddrucksteuerventils 23 angelegt.
Wenn die elektromagnetische Spule 51 angeregt wird, wird
der Steuerventilkörper
zur rechten Seite in der 4 bewegt und dann führt der
Richtungssteuerventilkörper 46 einen
umgekehrten Schaltvorgang aus. Dadurch wird die Fluidaustragsöffnung 49 geschlossen
und die Fluidzuführungsöffnung 48 und die
Steueröffnung 47 stehen
miteinander in Verbindung. Als Ergebnis wird ein Hochdrucksteuerfluid
der zweiten Zylinderkammer 44 des Fluiddruckzylinders 22 zugeführt und
die auf den Fluiddruckzylinder 32 wirkende Kraft weist
die Beziehung F1 < F2
auf. Daher treibt das Hochdruckarbeitsfluid der zweiten Zylinderkammer 44 den
Fluiddruckkolben 32 so an, dass der Kolben 32 nach
oben geschoben wird und dadurch wird der Kontakt 6 des
Stromunterbrechers 5, der mit der Kolbenstange 33 verbunden
ist, geschlossen.
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Durch
die vorstehend beschriebenen Unterbrechungs- und Einschaltvorgänge des
Stromunterbrechers 5 wird das Hochdruckarbeitsfluid des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 verbraucht
und dann wird der Fluiddruck der Kammer für akkumuliertes Fluid 58 des
Akkumulators 24 vermindert. In diesem Fall wird jedoch
das ausgetragene Fluid, das in dem Niederdrucktank 27 gesammelt
worden ist, von der Auslassöffnung 61 zurück zu der
Kammer für
akkumuliertes Fluid 59 des Akkumulators 24 geführt und
daher steigt der Fluidinnendruck der Kammer für akkumuliertes Fluid 59 erneut
an.
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Ferner
wird in dem Fall der Durchführung
einer Inspektion für
die elektrischen Geräte
und Vorrichtungen der Kontakt 6 des Stromunterbrechers 5 geöffnet und
danach ist es möglich,
den ersten Kontakt 8a und/oder den zweiten Kontakt 8b der
Trennschalter 7a und 7b zu öffnen. Folglich kann der Schaltvorgang
des ersten und des zweiten Kontakts 8a und 8b der
Trennschalter 7a und 7b in der gleichen Weise
wie in dem Fall des Stromunterbrechers 5 durchgeführt werden
und ferner können
diese unabhängig
voneinander durchgeführt
werden. Insbesondere wird in dem Unterbrechungszustand des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungssystems 16 in
dem Fall des Unterbrechens nur des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungssystems 17 ein
Signal an die elektromagnetische Öffnungsspule 50a des Fluiddrucksteuerventils 39 abgegeben.
Dadurch wird der Richtungssteuerventilkörper 46a betätigt und
dadurch wird der Fluiddruck der zweiten Zylinderkammer 44a des
Fluiddruckzylinders 37 vermindert. Das Hochdruckarbeitsfluid
wirkt in der ersten Zylinderkammer 43a. Aus diesem Grund
wird der Fluiddruckkolben 32a angetrieben, so dass der
erste Kontakt 8a geöffnet
wird. Umgekehrt wird der Einschaltvorgang oder der Schließvorgang
in der gleichen Weise wie bei dem Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 durchgeführt.
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Ferner
wird der Schalt- oder Schließvorgang des
zweiten Kontakts 8b des Trennschalters 7b in der
gleichen Weise wie bei dem Trennschalter 7a durchgeführt.
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Mit
dem Isolierschalter 1, auf den die Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs angewandt wird, können die folgenden Effekte
erhalten werden.
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Es
ist möglich,
die Kontakte 8a und 8b der Trennschalter 7a und 7b gemäß dem gleichen
Fluiddruckantriebsverfahren wie dem Antriebsverfahren zum Schalten
des Kontakts 6 des Stromunterbrechers 5 zu schalten.
Daher kann die Fluiddruckantriebsvorrichtung integriert kombiniert
werden und die Fluiddruckbetätigungsabschnitte 16 bis 18 der
Fluiddruckantriebsvorrichtung können
gemeinsam verwendet werden, und sie kann miniaturisiert werden.
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Ferner
wird das vorstehend genannte Fluiddruckansteuerverfahren eingesetzt
und dadurch ist eine hohe Ausgangsleistung einfach möglich und
die Fluiddruckzylinder 37 und 38 der Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 und
die Fluiddrucksteuerventile 39 und 40 können in
einer kompakten Größe ausgebildet
werden; daher ist es möglich,
eine bevorzugte Zuverlässigkeit
des Betriebs sicherzustellen. Insbesondere ist es selbst in dem
Fall, bei dem ein Bedarf zum Sperren eines Schleifenstroms bezüglich der
Trennschalter 7a und 7b beim Schalten einer elektrischen Übertragungsleitung 53a und 53b besteht,
möglich,
eine hohe Schaltgeschwindigkeit der Kontakte 8a und 8b leicht
zu erreichen und die Isolierwiederherstellungseigenschaften zwischen
den Kontakten 8a und 8b zu verbessern.
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Ferner
sind die Verbindungsmechanismusabschnitte 14, 14a und 14b in
dem Metallbehälter 3 aufgenommen
und die isolierten Betätigungsstäbe 15, 15a und 15b sind
in dem Trägerporzellanrohr 11 aufgenommen;
daher ist es möglich,
die Porzellanrohre 2, 2a und 2b selbst
dann kompakt zu machen, wenn sie in dem Metallbehälter 3 installiert
sind. Als Ergebnis können
drei Aufnahmeporzellanrohre 2, 2a und 2b an
einem einzelnen Metallbehälter
angebracht werden. Dadurch kann der Isolierschalter 1 mit dem
Stromunterbrecher 5 und zwei Trennschaltern 7a und 7b miniaturisiert
werden. Darüber
hinaus ist es möglich,
den Metallbehälter 3,
der die Verbindungsmechanismusabschnitte 14, 14a und 14b aufnimmt,
klein zu machen, und eine Miniaturisierung und eine kompakte Größe können erreicht
werden; daher ist es möglich,
dazu beizutragen, dass der Isolierschalter 1 kompakt gemacht
wird, und die Kosten stark zu senken.
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Ferner
nutzen in der Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 der
Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 und
die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 den
Akkumulator 24, die Pumpe 25, den Niederdrucktank 27 und die
Fluiddrucküberwachungseinrichtung 26 gemeinsam.
Daher dient dies zur weiteren integrierten Kombination der Fluiddruckantriebsvorrichtung
und es ist zur Verminderung der Anzahl von Komponenten und zur Vereinfachung
effektiv. Darüber
hinaus ist das Element, das an dem Verteiler 30 auf dem
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 angebracht
ist, entfernbar; Daher ist die Zerlegearbeit für eine Inspektion einfach und
die Wartung und die Inspektion können
verbessert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Die
zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben.
In diesem Fall werden entsprechende Bezugszeichen zur Bezeichnung
von Komponenten verwendet, welche die gleiche Funktion wie in der
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform aufweisen, und die
Details werden weggelassen.
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Die
in dieser zweiten Ausführungsform
gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs weist
die folgenden Merkmale auf. Insbesondere sind in einer Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13A der
Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 und
die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 mit
den Fluiddruckrohren 67 bzw. 68 verbunden. Mit
anderen Worten: Die Fluiddruckzylinder 37 und 38 zum
Antreiben der Trennschalter 7a und 7b und der
Fluiddrucksteuerventile 39 und 40 sind in einem
Zustand angeordnet, in dem sie von dem Verteiler 30 getrennt
sind, der in dem Fluiddruckzylinder 22 zum Antreiben des Stromunterbrechers
ausgebildet ist.
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In
diesem Fall stehen die ersten Zylinderkammern 43a und 43b der
Fluiddruckzylinder 37 und 38 mit dem Akkumulator 24 über das
Hochdruckrohr 67 zusammen mit den Fluidzuführungsöffnungen 48a und 48b der
Fluiddrucksteuerventile 39 bzw. 40 in Verbindung.
Gleichzeitig sind die Fluidaustragsöffnungen 49a und 49b der
Fluiddrucksteuerventile 39 bzw. 40 mit dem Niederdrucktank 27 über das
Niederdruckrohr 68 verbunden. Die in der vorstehend beschriebenen
Weise aufgebaute Fluiddruckantriebsvorrichtung weist die gleichen
Vorgänge
und die gleiche Funktion wie in der ersten Ausführungsform auf und unterscheidet
sich diesbezüglich
nicht von dieser; daher werden die Details weggelassen.
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In
der in dieser zweiten Ausführungsform
gezeigten Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs können die
Fluiddruckbetätigungsabschnitte 16 bis 18 der
Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 frei
angeordnet werden. Darüber
hinaus können
in der gleichen Weise wie in der vorstehenden ersten Ausführungsform
diese Fluiddruckbetätigungsabschnitte 16 bis 18 den
Fluiddruckakkumulator 24, die Pumpe 25 und den
Niederdrucktank 27 gemeinsam nutzen. Daher ist es möglich, eine
Gestaltung zur Raumeinsparung, Miniaturisierung und Vereinfachung
der Fluiddruckantriebsvorrichtung zu erreichen. Insbesondere ist
gemäß der Ausführung einer Mehrzahl
von Kontakten, an denen Strom angelegt ist, der Übertragungsleitung 53,
welche die gasisolierte Schalteinrichtung bildet, ein Teil oder
die Gesamtheit der Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 an
einer Position entfernt von dem Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 angeordnet.
In diesem Fall sind die Fluiddruckrohre 67 und 68 aus
einem flexiblen Rohr ausgebildet, wie z. B. einem flexiblen Schlauch,
und dann werden die flexiblen Rohre 67 und 68 lediglich verbunden,
und dadurch ist es möglich,
die sehr effektive Ausführung
der Fluiddruckantriebsvorrichtung zu erhalten.
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Dritte Ausführungsform
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Die
dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben
Die in dieser dritten Ausführungsform
gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs weist
eine Verbesserung der Positionshaltefunktion des ersten Kontakts 8a des
in der 1 gezeigten Trennschalters 7a auf. In
der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform
besteht die Möglichkeit,
dass der Schaltzustand des Trennschalterkontakts 8a durch den
folgenden Einfluss variiert wird. Insbesondere fällt der Fluiddruck des Hochdruckarbeitsfluids
für eine
Inspektion ab und der Kontakt 8a nimmt das Gewicht des
Fluiddruckkolbens 32a und den Gasdruck auf, wenn der Fluiddruckverlust
durch das Austreten einer großen
Fluidmenge verursacht wird. Im Hinblick auf die vorstehend genannten
Umstände
ist aus Sicherheitsgründen
die Positionshaltefunktion des ersten Kontakts 8a des Trennschalters 7a verbessert,
so dass der Schaltzustand des Trennschalterkontakts 8a nicht
variiert wird.
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Eine
in der 6 gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs umfasst einen Kolbenhaltemechanismus 70 zum Halten
eines Einschaltzustands des Fluiddruckkolbens 32a. In diesem
Fall ist die Konfiguration, die von dem Kolbenhaltemechanismus 70 ver schieden
ist, mit derjenigen der ersten und der zweiten Ausführungsform
identisch; daher sind entsprechende Bezugszeichen angegeben und
die Details sind weggelassen.
-
In
der 6 ist der Fluiddruckkolben 32a, der in
dem Fluiddruckzylinder 37 gleitet, mit einer Umfangsrille 72 bei
einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser der ersten Zylinderkammer 43a ausgebildet,
und ein Betätigungsstab
zum Halten einer Einschaltposition, d. h. ein Sperrstift 73,
ist in die Umfangsrille 72 eingepasst. Der Sperrstift 73 ist
in einem Sperrkolben 76 bereitgestellt, der verschiebbar
an einem Haltezylinder 75 des Kolbenhaltemechanismus 70 angebracht
ist. Der Sperrkolben 76 wird durch ein elastisches Element
gedrückt,
das an dessen Rückseite
bereitgestellt ist, wie z. B. eine Feder 77; andererseits
wird das Hochdruckarbeitsfluid von dem Akkumulator 24 (vgl.
die 4) einer Zylinderkammer 78 gegenüber dem
Sperrkolben 76 zugeführt.
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Im
Normalbetrieb wird der Sperrkolben 76 durch das Hochdruckarbeitsfluid
gegen einen Federdruck der Feder 77 in die Zylinderkammer
gedrückt und
dann wird der Sperrstift 73 in einer Rückzugsposition gehalten; daher
hat der Sperrstift 73 keinen Kontakt mit der Umfangsrille 72 des
Fluiddruckkolbens 32a. Wenn jedoch der Fluiddruck des Hochdruckarbeitsfluids
verloren geht, wird der Sperrkolben 76 durch die Federkraft
der Feder 77 vorgeschoben und dann wird der distale Endabschnitt
des Sperrstifts 73 in die Umfangsrille 72 des
Fluiddruckkolbens 32a eingepasst und liegt danach an diesem an.
Dadurch wird der Fluiddruckkolben 32a an der Einschaltposition
gehalten. Ferner wird der Kontakt 8a (vgl. die 4),
der mit dem Fluiddruckkolben 32a im Eingriff ist, in einem
geschlossenen Zustand gehalten.
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Andererseits
ist in der Unterbrechungsposition (offene Position) des Fluiddruckkolbens 32a ein Kolbenhaltemechanismus
(nicht gezeigt) des Fluiddruckkolbens 32a in der gleichen
Weise, wie es vorstehend beschrieben worden ist, bereitgestellt,
und dadurch ist es möglich,
den Fluiddruckkolben 32a in der offenen Position zu halten.
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In
der 6 wurde der Trennschalter 7a als ein
Beispiel beschrieben. Der gleiche Kolbenhaltemechanismus ist auf
die Fluiddruckkolben 32b und 32 des Trennschalters 7b und
des Stromunterbrechers 5 anwendbar.
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Gemäß dieser
dritten Ausführungsform
ist es selbst dann, wenn der Fluiddruck der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs verloren geht, möglich, den Schaltzustand des
Kontakts 8a des Trennschalters 7a sicher zu halten
und die Zuverlässigkeit
für die
Sicherheit der Fluiddruckantriebsvorrichtung zu verbessern.
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Vierte Ausführungsform
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Die 7 ist
eine Ansicht, die partiell eine Konfiguration von Hauptteilen der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In
dieser vierten Ausführungsform
ist eine Verbesserung bei der Positionshaltefunktion des Kontakts 8a des
Trennschalters 7a wie bei der vorstehenden dritten Ausführungsform
ausgeführt.
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Die
in der 7 gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs ist mit einem Kniehebelgelenkmechanismus 80 ausgestattet,
der mit der Kolbenstange 33a oder dem Antriebsstab 34a des
Fluiddruckkolbens 32a in Eingriff ist. In diesem Fall ist
die Konfiguration, die von dem Kniehebelmechanismus 80 verschieden
ist, mit derjenigen der ersten und der zweiten Ausführungsform
identisch; daher werden entsprechende Bezugszeichen zugeordnet und
die Details werden weggelassen.
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Die
Kniehebelvorrichtung 80 ist mit einem Trägerabschnitt 81 ausgestattet,
der an dem Befestigungsrahmen 20a fixiert ist, der den
Fluiddruckzylinder 37 stützt (vgl. die 4).
Die Kniehebelvorrichtung 80 ist zwischen dem Trägerabschnitt 81 und
einem Flansch 82 angeordnet, der integriert an dem Antriebsstab 34a bereitgestellt
ist. Ferner umfasst der Kniehebelverbindungsmechanismus 80 einen Teleskopmechanismus
oder einen verlängerbaren Stabmechanismus 83,
der verlängerbar
gehalten ist, und ein elastisches Element zum Drücken eines Betätigungsstabs 84 des
verlängerbaren
Stabmechanismus 83, wie z. B. eine Feder 85.
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In
der 7 wurde der Antriebsstab 34a des Trennschalters 7a als
ein Beispiel beschrieben. Der gleiche Kniehebelmechanismus 80 ist
auf die Fluiddruckkolben 34b des Trennschalters 7b und
den Antriebsstab 34 des Stromunterbrechers 5 anwendbar.
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Gemäß dieser
vierten Ausführungsform
ist es möglich,
die Einschaltposition oder die Unterbrechungsposition des Fluiddruckkolbens 32a durch
die Federkraft (Federbelastung) der Feder 85 ungeachtet
des Fluiddrucks des Hochdruckarbeitsfluids sicher zu halten. Ferner
ist es möglich,
den Schaltzustand des Kontakts 8a von außen visuell
zu bestätigen
und folglich kann die Inspektion einfach durchgeführt werden.
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Fünfte
Ausführungsform
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Die
fünfte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
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In
dieser fünften
Ausführungsform
ist eine Verbesserung bei der Positionshaltefunktion des Kontakts 8a des
Trennschalters 7a der Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs wie bei der vorstehenden dritten und vierten Ausführungsform ausgeführt.
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Die
in der 8 gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten
Typs ist mit einem Stabsperrmechanismus 88 ausgestattet,
der den Antriebsstab 34a oder die Kolbenstange 33a in
dem Einschalt- oder Unterbrechungszustand des Trennschalters 7a sperrt.
In diesem Fall ist die Konfiguration, die von dem Stabsperrmechanismus 88 verschieden
ist, mit derjenigen der ersten und der zweiten Ausführungsform
identisch; daher werden entsprechende Bezugszeichen zugeordnet und
die Details werden weggelassen.
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Wie
es in der 8 gezeigt ist, ist der Stabsperrmechanismus 88 in
der folgenden Weise konstruiert. Insbesondere ist eine Klammer 89,
die sich von dem Befestigungsrahmen 20a erstreckt, auf
den Antriebsstab 34a gerichtet und die Klammer 89 und der
Antriebsstab 34a sind einzeln mit Durchgangslöchern 90 und 91 ausgebildet.
In diesem Fall sind diese Durchgangslöcher 90 und 91 so
ausgebildet, dass sie in der Einschaltposition oder der Unterbrechungsposition
des Fluiddruckkolbens 32a miteinander ausgerichtet sind
(vgl. die 4). Wenn diese Durchgangslöcher 90 und 91 überlappen
und miteinander ausgerichtet sind, wird ein Sperrstift 92 in
diese Durchgangslöcher 90 und 91 eingesetzt,
so dass der Antriebsstab 34a gesperrt wird, und dadurch
kann der Fluiddruckkolben 32a in der Einschalt- oder Unterbrechungsposition
gehalten werden.
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In
der 8 wurde der Antriebsstab 34a des Trennschalters 7a als
ein Beispiel beschrieben. Der gleiche Stabsperrmechanismus ist auf
den Fluiddruckkolben 34b des Trennschalters 7b und
auf den Antriebsstab 34 des Stromunterbrechers 5 anwendbar.
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Gemäß dieser
fünften
Ausführungsform
wird der Stabsperrmechanismus 88 verwendet, d. h. der Sperrstift 92 wird
in die ausgerichteten Durchgangslöcher 90 und 91 eingesetzt,
und dadurch ist es möglich,
die Position des Fluiddruckkolbens 32a sicher zu halten
und die Position des Fluiddruckkolbens 32a manuell einfach
zu halten. Ferner kann eine Inspektion einfach und visuell durchgeführt werden;
daher ist es möglich,
die Sicherheit und Zuverlässigkeit
weiter zu verbessern.
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Sechste Ausführungsform
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Die 9 und
die 10 zeigen eine Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Diese
sechste Ausführungsform
zeigt detailliert eine Konfiguration des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 (18).
Die 9 ist eine Schnittvorderansicht, die eine Konfiguration
des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 zeigt,
und die 10 ist eine Schnittseitenansicht
davon. Der andere Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt wird in der
gleichen Weise wie vorstehend angewandt. In diesem Fall werden entsprechende
Bezugszeichen verwendet, um Komponenten mit der gleichen Funktion
wie in der ersten und der zweiten Ausführungsform zu bezeichnen, und
die Details sind weggelassen.
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In
dem in der 9 gezeigten Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 sind
der Fluiddruckzylinder 37, der den Fluiddruckkolben 32a verschiebbar
aufnimmt, und eine Endseite eines konzentrischen äußeren Zylinders 95,
der koaxial auf der Außenumfangsseite
des Fluiddruckzylinders 37 angeordnet ist, in einen blockartigen
Zylinderkopf 96 eingesetzt und werden dann daran fixiert.
Der Zylinderkopf 96 stützt
verschiebbar die Kolbenstange 33a, die sich von dem Fluiddruckkolben 32a erstreckt,
und ist an dem Rahmen 20a des mechanischen Kastens 12 fixiert,
wie es in der 2 gezeigt ist.
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Ferner
ist das Fluiddrucksteuerventil 39 oberhalb des Zylinderkopfs 96 bereitgestellt
und das andere Ende des Außenzylinders 95 ist
mit einem Stopfen 97 zum Einschließen eines Arbeitsfluids versehen.
Eine im Wesentlichen konzentrische Zylinderstruktur ist durch den
Fluiddruckzylinder 37 und den Außenzylinder 95 ausgebildet
und ferner wird ein Spalt zwischen den vorstehend genannten Zylindern, d.
h. ein ringförmiger
Raum, als ein Steuerfluiddurchgang 98 verwendet, der das
Fluiddrucksteuerventil 39 mit der zweiten Zylinderkammer 44a des
Fluiddruckzylinders 37 verbindet. Die erste Zylinderkammer 43a des
Fluiddruckzylinders 37 steht mit dem Fluiddrucksteuerventil 39 über einen
Fluiddurchgang 99, der in dem Zylinderkopf 96 ausgebildet
ist, in Verbindung.
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Das
Fluiddrucksteuerventil 39 umfasst einen Ventilblock 100,
wie es in der 10 gezeigt ist. Der Ventilblock 100 umfasst
eine Steueröffnung 47a,
eine Fluidzuführungsöffnung 48a und
eine Fluidaustragsöffnung 49.
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Nachstehend
ist eine Beschreibung jeder Funktion der Öffnungen angegeben, die in
dem Fluiddrucksteuerventil 39 enthalten sind.
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Insbesondere
führt die
Steueröffnung 47a ein
Hochdruckarbeitsfluid der zweiten Zylinderkammer 44a des
Fluiddruckzylinders 37, der mit dem Steuerfluiddurchgang 98 verbunden
ist, selektiv zu oder trägt
dieses selektiv aus. Die Fluidzuführungsöffnung 48a steht mit
dem Akkumulator 24 und der ersten Zylinderkammer 43a des
Fluiddruckzylinders 37 über
den Hochdruckfluiddurchgang 45a in Verbindung. Die Fluidaustragsöffnung 49a ist
mit dem Niederdrucktank 27 durch den Niederdruckfluiddurchgang 54a verbunden.
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Ferner
umfasst der Ventilblock 100 einen Richtungssteuerventilkörper 46a des
Fluiddrucksteuerventils 39 zum selektiven Schalten der
Steueröffnung 47a in
die Fluidzuführungsöffnung 48a oder
die Fluidaustragsöffnung 49a.
Der Richtungssteuerventilkörper 46a führt den Öffnungsschaltvorgang
in der folgenden Weise durch; insbesondere wird eine Schubstange 101 durch
eine elektromagnetische Kraft der elektromagnetischen Öffnungsspule 50a und
der elektromagnetischen Schließspule 51a,
die auf beiden Seiten des Ventilblocks 100 angeordnet sind,
angetrieben.
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Andererseits
ist das Fluiddrucksteuerventil 39 in den Zylinderkopf 96 so
einbezogen, dass die Betätigungsachse
des Richtungssteuerventilkörpers 46a und
die Betätigungsachse
des Fluiddruckkolbens 32a senkrecht zueinander sind.
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Der
Zylinderkopf 96 ist mit einem Kolbenhaltemechanismus 70 zum
Halten eines Einschaltzustands des Fluiddruckkolbens 32a ausgestattet,
wie es in der 6 gezeigt ist, die in der vorstehenden dritten
Ausführungsform
beschrieben worden ist.
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Darüber hinaus
ist der Fluiddruckkolben 32a an beiden Seiten davon mit
einem Unterbrechungsdämpferkolben 102 und
einem Einschaltdämpferkolben 103 ausgestattet.
Nach dem Ende des Öffnungsvorgangs
wird der Unterbrechungsdämpferkolben 102 in
den Stopfen 97 eingepasst und dadurch wird eine Öffnungsdämpferkammer 104 gebildet.
Wenn der Unterbrechungsdämpferkolben 102 in
die Öffnungsdämpferkammer 104 eingesetzt
wird, nimmt der Innendruck der Dämpferkammer 104 zu
und dadurch wird der Fluiddruckkolben 32a gedämpft und dann
gestoppt. Entsprechend wird nach dem Ende des Schließvorgangs
der Einschaltdämpferkolben 103 in
einen Teil des Zylinderkopfs 96 eingepasst und dadurch
wird eine Schließdämpferkammer 105 gebildet,
so dass der Fluiddruckkolben 32a sanft gestoppt wird.
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Der
in der vorstehend beschriebenen Weise konstruierte Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 (18)
weist den gleichen Betrieb und die gleiche Funktion wie die vorstehenden
Ausführungsformen
auf; daher wird eine Erläuterung
weggelassen.
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Gemäß dieser
sechsten Ausführungsform können die
folgenden Effekte erhalten werden.
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In
dem Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 ist
das Fluiddrucksteuerventil 39 in den Zylinderkopf 96 am
oberen Endabschnitt des Betätigungsabschnitts
einbezogen, so dass die Betätigungsachse
des Richtungssteuerventils 46a und die Betätigungsachse
des Fluiddruckkolbens 32a senkrecht zueinander sind. Daher
besteht kein Bedarf für
ein Anbringen von Strukturen, die von dem Stopfen 97 verschieden
sind, um ein Arbeitsfluid in dem unteren Endabschnitt des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 einzuschließen; als Ergebnis
dient dies dazu, eine einfache Struktur zu realisieren.
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Ferner
ist das Fluiddrucksteuerventil 39, das ein relativ hohes
Gewicht aufweist, in einer Position nahe an dem Befestigungsrahmen 20a angeordnet, wobei
es sich um einen oberen fixierten Punkt handelt. Daher wird selbst
dann, wenn eine äußere Kraft, wie
z. B. eine Schwingung durch den Betrieb des Fluiddrucksteuerventils 39 und
eine Schwingung durch den Betrieb des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16,
die eine relativ große
Antriebskraft aufweisen, wirkt, keine übermäßige Schwingung in dem Fluiddruckzylinder 37 erzeugt.
Als Ergebnis ist es möglich,
eine Struktur mit einer hervorragenden Schwingungsbeständigkeit
und -festigkeit bereitzustellen. Insbesondere ist der untere Endabschnitt
des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 leicht,
so dass er einfach in der horizontalen Richtung angebracht werden
kann. Daher besteht keine Beschränkung
bezüglich
der Anbringungsrichtung und der Freiheitsgrad der Ausführung wird
verbessert.
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Ferner
sind das Richtungssteuerventil 46a des Fluiddrucksteuerventils 39 und
der Fluiddruckkolben 32a in deren Betätigungsrichtung senkrecht zueinander.
Daher kann selbst dann, wenn eine äußere Kraft, wie z. B. eine
Schwingung durch den Betrieb des Fluiddruckkolbens 32a und
eine Schwingung durch den Betrieb des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16,
die eine relativ große
Antriebskraft aufweisen, auf die Betätigungsachse des Fluiddruckkolbens 32a wirkt,
ein fehlerhafter Betrieb des Richtungssteuerventils 46a verhindert werden.
Als Ergebnis ist es möglich,
eine Struktur zu realisieren, die eine hervorragende Zuverlässigkeit aufweist.
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Andererseits
ist bei den Einschalt- und Unterbrechungsvorgängen des Fluiddruckkolbens 32a des
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 der
Fluiddurchgang zum Zufüh ren
und Austragen eines Hochdruckarbeitsfluids zu der zweiten Zylinderkammer 44a des
Fluiddruckzylinders 37 mittels des Fluiddrucksteuerventils 39 erforderlich.
In dieser sechsten Ausführungsform
wird durch den Fluiddruckzylinder 37 und den Außenzylinder 95,
der derart koaxial bereitgestellt ist, dass er den Zylinder 37 bedeckt,
eine Doppelzylinderstruktur gebildet, und dann wird ein Spalt zwischen
zwei Zylindern als der Steuerfluiddurchgang 98 verwendet.
Daher ist der Steuerfluiddurchgang 98 konzentrisch mit
dem Fluiddruckzylinder 37 angeordnet; als Ergebnis ist
dies vorteilhaft, um die Struktur zu vereinfachen und Raum einzusparen,
und zwar verglichen mit dem Fall, bei dem der Steuerfluiddurchgang
separat angeordnet ist.
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Siebte Ausführungsform
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Die 11 zeigt eine Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Diese
siebte Ausführungsform
betrifft eine detaillierte Struktur des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 (18)
wie in der sechsten Ausführungsform.
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Die 11(A) und die 11(B) sind
einzeln eine Schnittvorderansicht und eine Seitenansicht, die den
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 zeigen,
und in diesem Fall werden entsprechende Bezugszeichen verwendet,
um Komponenten zu bezeichnen, welche die gleiche Funktion wie in
der ersten und der zweiten Ausführungsform
aufweisen, und die Details werden weggelassen.
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In
dem in der 11 gezeigten Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 ist
der Fluiddruckkolben 32a verschiebbar in dem Fluiddruckzylinder 37 aufgenommen
und der Außenzylinder 95 ist derart
konzentrisch angeordnet, dass er die Außenumfangsseite des Fluiddruckzylinders 37 bedeckt. Ein
Ende des Fluiddruckzylinders 37 und ein Ende des Außenzylinders 95 sind
in den blockartigen Zylinderkopf 96 eingesetzt und fixiert.
Der Zylinderkopf 96 ist an dem Befestigungsrahmen 20a des
mechanischen Kastens 12 fixiert, wie es in der 2 gezeigt ist.
Das andere Ende des Fluiddruckzylinders 37 und des Außenzylinders 95 ist
mit dem Fluiddrucksteuerventil 39 ausgestattet und der
Ventilblock 100 ist als Element zum Einschließen eines
Arbeitsfluids angebracht.
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Durch
den Fluiddruckzylinder 37 und den Außenzylinder 95 wird
eine Doppelzylinderstruktur gebildet und ein Spalt zwischen den
zwei Zylindern wird als Hochdruckfluiddurchgang 110 verwendet,
der mit dem Fluiddrucksteuerventil 39 und der ersten Zylinderkammer 43a des Fluiddruckzylinders 37 in
Verbindung steht. Der Zylinderkopf 96 ist mit dem Kolbenhaltemechanismus 70 zum
Halten eines Einschaltzustands des Fluiddruckkolbens 32a wie
in der sechsten Ausführungsform
ausgestattet.
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Der
Ventilblock 100 des Fluiddrucksteuerventils 39 umfasst
die Fluidzuführungsöffnung 48a, die
Fluidaustragsöffnung 49a und
die Steueröffnung 47a wie
in der vorstehenden sechsten Ausführungsform. Insbesondere ist
die Fluidaustragsöffnung 49a mit
dem Hochdruckfluiddurchgang 110 verbunden, der zwischen
dem Doppelzylinderspalt ausgebildet ist, und die Steueröffnung 47a führt ein
Hochdruckarbeitsfluid der zweiten Zylinderkammer 44a des
Fluiddruckzylinders 37 selektiv zu und trägt es selektiv
aus dieser aus. Ferner umfasst der Ventilblock den Richtungssteuerventilkörper 46a des
Fluiddrucksteuerventils 39 zum selektiven Schalten der
Steueröffnung 47a in
die Fluidzuführungsöffnung 48a oder
die Fluidaustragsöffnung 49a.
Der Richtungssteuerventilkörper 46a wird
mittels einer Schubstange 101 durch eine elektromagnetische
Kraft der elektromagnetischen Öffnungsspule 50a und
der elektromagnetischen Schließspule 51a,
die auf beiden Seiten des Ventilblocks 100 angeordnet sind,
angetrieben.
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Das
Fluiddrucksteuerventil 39 ist so angebracht, dass die Betätigungsachse
des Richtungssteuerventilkörpers 46a und
die Betätigungsachse des
Fluiddruckkolbens 32a senkrecht zueinander sind. Die in
der vorstehend beschriebenen Weise konstruierte Fluiddruckantriebsvorrichtung
weist den gleichen Betrieb und die gleiche Funktion wie die vorstehenden
Ausführungsformen
auf; daher wird eine Erläuterung
weggelassen.
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Gemäß dieser
sechsten Ausführungsform können die
folgenden Effekte erhalten werden.
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In
dem Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 ist
das Fluiddrucksteuerventil 39 an dem unteren Endabschnitt
des Betätigungsabschnitts
so montiert, dass die Betätigungsachse
des Richtungssteuerventils 46a und die Betätigungsachse
des Fluiddruckkolbens 32a senkrecht zueinander sind. Es
gibt einen Bedarf zum Anbringen eines Elements zum Einschließen eines
Arbeitsfluids in dem unteren Endabschnitt des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17.
Der Ventilblock 100 des Fluiddrucksteuerventils 39 wird
jedoch zusammen als das vorstehend genannte Element verwendet und dadurch
wird die Anzahl der Komponenten vermindert und die Struktur kann
vereinfacht werden. Darüber
hinaus ist der Ventilblock 100 an dem zylindrischen Querschnitt
des Außenzylinders 95 angeordnet;
daher kann eine kompakte Gestaltung erreicht werden, ohne dass das
Element in einer Radiusrichtung verlängert wird.
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Ferner
ist in dem Fall des Austragens eines Hochdruckarbeitsfluids aus
der zweiten Zylinderkammer 44a des Fluiddruckzylinders 37 mittels
des Fluiddrucksteuerventils 39 der Fluidweg kurz; daher
ist der Druckverlust gering und der Öffnungsvorgang wird mit einer
hohen Geschwindigkeit durchgeführt.
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Ferner
sind der Richtungssteuerventilkörper 46a des
Fluiddrucksteuerventils 39 und der Fluiddruckkolben 32a in
der Betätigungsrichtung
senkrecht zueinander. Daher kann selbst dann, wenn eine äußere Kraft,
wie z. B. eine Schwingung durch den Betrieb des Fluiddruckkolbens 32a und
eine Schwingung durch den Betrieb des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16,
der eine relativ große
Antriebs- oder Betätigungskraft
aufweist, die auf die Betätigungsachse
des Fluiddruckkolbens 32a wirkt, ein fehlerhafter Betrieb
des Richtungssteuerventilkörpers 46a verhindert
werden. Als Ergebnis ist es möglich,
eine Struktur mit einer hervorragenden Zuverlässigkeit zu realisieren.
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Ferner
verbindet der Hochdruckfluiddurchgang 110 die erste Zylinderkammer 43a des
Fluiddruckzylinders 37, der an dem oberen Endabschnitt des
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 positioniert
ist, mit der Fluidzuführungsöffnung 48a des
Fluiddrucksteuerventils 39, das an dem unteren Endabschnitt
davon bereitgestellt ist. Der Hochdruckfluiddurchgang 110 wird
aus dem Fluiddruckzylinder 37 und dem Außenzylinder 95,
der derart konzentrisch bereitgestellt ist, dass er die Außenumfangsoberfläche des
Zylinders 37 bedeckt, ausgebildet, und dann wird der Spalt
zwischen der Doppelzylinderstruktur als ringförmiger Hochdruckfluiddurchgang 110 verwendet.
In diesem Fall ist der Hochdruckfluiddurchgang 110 koaxial
mit dem Fluiddruckzylinder 37 angeordnet; daher ist es
vorteilhaft, die Struktur zu vereinfachen und verglichen mit dem Fall,
bei dem der Fluiddurchgang separat angeordnet ist, Raum zu sparen.
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Achte Ausführungsform
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Die 12 und
die 13 zeigen eine Fluiddruckantriebsvorrichtung des
kombinierten Typs gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die 12 ist
eine Ansicht, die schematisch einen Fluiddruckkreis der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs gemäß der achten
Ausführungsform
zeigt. Die in der achten Ausführungsform
gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs ist
mit einem Verbindungselement ausgestattet, das mindestens ein oder
mehrere Schaltventil(e) oder Absperrventil(e) aufweist. Das Verbindungselement
ist auf halbem Weg der Hochdruck- und
Niederdruckfluiddurchgänge
angeordnet, die den Stromunterbrecher-Fluiddruckbetäti gungsabschnitt 16 und
die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 der
Fluiddruckbetätigungsvorrichtung 13 verbindet.
Bei der Erläuterung der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs werden entsprechende
Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Komponenten oder Teile,
welche die gleiche Funktion wie die vorstehenden Ausführungsformen
aufweisen, zu bezeichnen, und die Details werden weggelassen.
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Die
in der 12 gezeigte Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs ist in der folgenden Weise aufgebaut. Insbesondere
sind wie bei der Fluiddruckantriebsvorrichtung der zweiten Ausführungsform
der Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16 und
die Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitte 17 und 18 durch
das Hochdruckrohr 67 und das Niederdruckrohr 68 verbunden
und ferner sind auf halbem Weg Verbindungselemente 112a, 112b; 113a, 113b mit
einem Absperrventil bereitgestellt. Das Hochdruckrohr 67 und
das Niederdruckrohr 68 sind aus einem flexiblen Rohr, wie
z. B. einem flexiblen Schlauch, ausgebildet. Das Verbindungselement 112a,
das an dem Schlauchendabschnitt des Hochdruckrohrs 57 angebracht ist,
und das Verbindungselement 112a, das an der Fluidzuführungsöffnung 48a des
Fluiddrucksteuerventils 39 angebracht ist, sind auf einmal
abnehmbar.
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Gemäß dieser
achten Ausführungsform
zeigt sich der Effekt in dem Fall, bei dem der Fluiddruck der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs vermindert ist, und als Ergebnis gelangt die
Antriebsvorrichtung in einen nicht-Betriebszustand.
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Beispielsweise
in dem Fall, bei dem eine Fluiddichtigkeit in dem Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 schlecht
ist, ist es möglich,
den Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17, der
versagt hat, von dem Fluiddruckkreis zu trennen. Mit anderen Worten:
Das Hochdruckrohr 67 und das Niederdruckrohr 68 werden
beide von dem Fluiddrucksteuerventil 39 zusammen mit den
Verbindungselementen 112a und 113a entfernt. In
diesem Fall wird das Absperrventil an diesen Verbindungselementen 112a und 113a angebracht
und dadurch ist es möglich,
ein Fließen
des Arbeitsfluids zur Außenseite
zu verhindern und die Fluiddichtigkeit des Abschnitts aufrechtzuerhalten.
Ferner ist es möglich, nur
den Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 zu
entfernen, um die Inspektion und die Reparaturarbeit durchzuführen, und
um ihn durch eine neue Komponente zu ersetzen. Gegebenenfalls ist
es möglich,
den Betrieb des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 und
des Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 fortzusetzen,
die nach wie vor eine bevorzugte Funktion aufweisen.
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Andererseits
zeigt die 13 einen Fluiddruckkreis in
dem folgenden Fall. Insbesondere tritt in dem Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 16,
dem Akkumulator 24 und der Pumpe 25 ein Versagen
auf und die Verbindung mit dem Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17, 18 wird getrennt.
Danach werden ein Hochdruckschlauch 116 und ein Niederdruckschlauch 117 einer
Hilfsfluiddruckquelle 115 mit den Verbindungselementen 112a bzw. 113a des
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 17 verbunden.
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Wie
es in der 13 gezeigt ist, ist die Hilfsfluiddruckquelle 115 von
der Außenseite
her verbunden und dadurch ist es möglich, den Fluiddruck der Fluiddruckantriebsvorrichtung
des kombinierten Typs selbst dann wiederherzustellen, wenn in dem
Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17,
dem Akkumulator 24 und der Pumpe 25 ein Versagen
auftritt.
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Ferner
umfasst die Hilfsfluiddruckquelle 115 mindestens eine elektrisch
betriebene oder manuelle Pumpe 118. Gegebenenfalls können ein
Hilfsakkumulator 120 und ein Hilfstank 121 hinzugefügt werden.
Insbesondere in dem Fall des Öffnens
des Trennschalters 7a liegt der Fall vor, bei dem ein Betrieb
mit einer relativ hohen Geschwindigkeit für das Abschalten des Schleifenstroms
erforderlich ist. Im Notfall besteht ein Bedarf für das vorherige
Bereitstellen des Hilfsakkumulators 120, der eine bestimmte
Menge des Hochdruckfluids speichert.
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Anstelle
des Verbindungselements kann selbst dann, wenn das Schaltventil
verwendet wird, der gleiche Effekt, wie er vorstehend beschrieben worden
ist, erhalten werden. Insbesondere ist in dem Fall des Schaltventils
der Fluiddurchgang zum Verbinden des Stromunterbrecher-Fluiddruckbetätigungsabschnitts 16 mit
dem Trennschalter-Fluiddruckbetätigungsabschnitt 17 nicht
auf ein flexibles Rohr beschränkt
und es kann sich um den Fluiddurchgang handeln, der in dem Block
ausgebildet ist, wie es in der 4 gezeigt
ist.
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Gemäß dieser
achten Ausführungsform kann
der folgende Effekt selbst dann erhalten werden, wenn der Fluiddruck
der Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs vermindert
ist, und als Ergebnis gelangt die Antriebsvorrichtung in einen nicht-Betriebszustand.
Insbesondere ist es möglich, die
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs bereitzustellen,
bei der verschiedene Arbeiten, wie z. B. eine Inspektion und Reparatur
des Fluiddruckbetätigungsabschnitts,
eine Austauscharbeit und eine Arbeit zur Wiederherstellung des Fluiddrucks,
ohne Stoppen der Übertragungsleitung
einfach durchgeführt
werden können.
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Andere Ausführungsformen
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Die
erste bis achte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben. Die vorliegende
Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann
die Konfiguration, die in der dritten bis fünften Ausführungsform beschrieben worden
ist, kombiniert und eingesetzt werden.
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Gemäß der Ausführungsform
ist es möglich, die
Sicherheit weiter zu verbessern. In den vorstehend genannten Ausführungsformen
wurde der Isolierschalter 1 als Ziel beschrieben. Die vorliegende Erfindung
ist auf eine kleine Schalteinrichtung anwendbar, die den Kontakt
des Stromunterbrechers und des Trennschalters in dem Metallbehälter und nicht
dem Porzellanrohr aufnimmt, und der gleiche Betrieb und Effekt,
wie sie vorstehend beschrieben worden sind, können erhalten werden.
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Wie
es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird erfindungsgemäß in der
Fluiddruckantriebsvorrichtung des kombinierten Typs jeder Kontakt
sowohl des Stromunterbrechers als auch der Trennschalter geschaltet
und der Stromunterbrecher wird durch den Fluiddruckantrieb geschaltet
und angetrieben. Dadurch ist es möglich, eine Schalteinrichtung
bereitzustellen, bei der eine Miniaturisierung und Vereinfachung
erreicht werden kann, während eine
hohe Betriebszuverlässigkeit
sichergestellt wird, und die bezüglich
des Zusammenbaus, der Betätigbarkeit
und der Inspektion hervorragend ist und die ferner eine kompakte
Größe aufweist.