CH415799A - Hydraulische Steuerung für elektrische Schalter, insbesondere für Hochspannungsdruckgasschalter - Google Patents

Description

      Hydraulische    Steuerung     für        elektrische    Schalter,     insbesondere     für     Hochspannungsdruckgasschalter       Die Erfindung     betrifft    eine     hydraulische    Steue  rung     fürelektrische    Schalter, insbesondere für     Hoch-          spanrnungsdruckgasschalter,    bei der durch ein auf  Erdpotential angeordnetes     Hauptventil    eine unter  Druck stehende     ölsäule    über     :

  einen    auf     Hochspan-          nungspotential    angeordneten     Steuerschieber    zu Ven  tilen geleitet     wird,    durch     die    der  Ein -     oder         Aus -          Schaltvorgang    eingeleitet     wird.     



  Auf Grund der Eigenschaften, die     einer    Flüssig  keit im Gegensatz zu :einem Gas anhaften, ist auch  bei     Druckgasschaltern        immer    häufiger     von,der    Steue  rung des Schalters mittels Druckgas Abstand ge  nommen worden und dafür eine     hydraulische    Steue  rung vorgesehen worden,

   die unter anderem zu einer  kürzeren Eigenzeit des     Druckgasschalters        führt.    Die  zur Auslösung der     Betätigungselemente    erforderlichen  Elemente     sind!    bei den bekannten Anordnungen und  Einrichtungen auf     Erdpotential    angeordnet und ste  hen dabei über eine     Ölsäule        mit    den auf Hochspan  nungspotential angeordneten Betätigungselementen in       Verbindung.    Von dieser grundsätzlichen Ausführung  zur hydraulischen Steuerung von Schaltern sind nun  eine Reihe von Anordnungen und     Einrichtungen    be  kannt geworden,

   die jedoch alle     Iden    Nachteil auf  weisen, dass     eine    besonders gute Abdichtung des  Flüssigkeitsventils     erforderlich    ist, da sonst das ge  naue Arbeiten des Schalters in Frage gestellt     ist.     Auch     lässt    sich bei     Iden    bekannten     hydraulischen    An  trieben auch nicht vermeiden,     @dass    die     Flüssigkeits-          säulen    abreissen, sobald sie in     entgegengesetzter    Rich  tung, also auf Zug beansprucht werden, was z. B.

    der Fall ist, wenn die Strömungsrichtung der Flüssig  keit plötzlich umgekehrt wird, was bei schnell auf  einanderfolgenden Schaltungen      Ein-Aus     vorkommt.  Die Folge hiervon ist,     @dass    sich ein     Luftkissen    inner-    halb des Flüssigkeitsantriebes     bildet,    so dass das  Arbeiten des Schalters     ebenfalls    in Frage gestellt ist.  



  Zur Vermeidung dieses     Nachteiles    ist bereits  ein Schalter bekannt geworden, bei dem die Flüssig  keit ständig unter Druck steht und     dabei    so zu den  auf Hochspannungspotential angeordneten     Betäti-          gungselementen    geleitet wird, dass     innerhalb    des je  weiligen Rohres die     Flüssigkeit    !sich nur in einer  Richtung bewegt. Bei diesem bekannten Schalter  wird der      Ein -        und/oder         Aus -Schaltvorgang    in  Abhängigkeit von einem auf Hochspannungspotential  angeordneten Steuerschieber vorgenommen.

   Durch  diesen bekannten     Flüssigkeitsantrieb        wind    zwar bei  :schnell     aufeinanderfolgenden    Schaltungen      Ein-Aus           ein        einwandfreies    Arbeiten des Schalters erzielt, je  doch erfordert dieser     Flüssigkeitsantrieb    einen er  heblichen Aufwand, da für die unter     Druck        stehende     Flüssigkeit eine     Anlage,        bestehend    aus     Filter,    Ent  lüfter und Pumpe     erforderlich    ist, wozu die Stör  anfälligkeit :

  einer solchen Anlage noch     hinzukommt.     Ausserdem sind, um das einwandfreie Arbeiten des  Schalters zu     gewährleisten,    wie auch bei allen anderen  bekannten hydraulischen Steuereinrichtungen, meh  rere Steuerleitungen, die vom     Erdpotential    zum  Hochspannungspotential führen, erforderlich.     Schliess-          lich    kommt dieser Schalter nur mit einer     grossen          Anzahl    von auf     Hochspannungspotential    angeordne  ten Ventilen aus.  



  Aufgabe der Erfindung ist     eis,    eine hydraulische       Steuerung    für Schalter zu schaffen, die mit einem  erheblich     geringeren    Aufwand jeden Schaltvorgang,  so auch den     Schaltzyklus         Ein-Aus ,        gewährleistet.     



       Erfindungsgemäss    wird dieses dadurch erreicht,  dass der     Druck        ider        ölsäule    durch ein auf End-      potential     angeordnetes        Ausdehnungsgefäss    aufrecht  erhalten wird, auf das die Kraft eines     zusätzlich    an  geordneten Kraftspeichers wirkt, und     idass    eine Flüs  sigkeitsbewegung über den     Steuerschleber    zu     einem     für den      Ein -Sch,

  altvorgang    und einem für den        Aus -Schaltvorgang    vorgesehenen Ventil in Ab  hängigkeit von der Stellung des Kolbens .des Haupt  ventils erfolgt. Dabei ist das für den      Ein -Schalt-          vorgang    und     Idas    für den  Aus      -Sch-altvorgang    vor  gesehene     Ventil        zweckmässig    so angeordnet, dass sich  beide Ventile     spiegelbildlich    gegenüberstehen.     Jedes     
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  .7..<U>.</U> <SEP> <I>xT___aa_</I> <SEP> _._r. <SEP> -_a <SEP> cT_-c_27 <SEP> <I>____i.</I></B>            Druck        dieses    Öles ständig     aufrechtzuhalten,    d. h.  um     Lufteinschlüsse    in den mit Öl gefüllten Räumen  zu vermeiden, ist sowohl     ider    Kolben 7 als auch     ider     Kolben 9 durch     jeweils    eine Feder 13 und 14     beauf-          schlagt,    die auf     ider    Seite der Kolben 7 und 9 vor  gesehen ist, die der durch Öl     beaufschlagten        Seite     der Kolben 7 und 9 abgewandt ist.

       Anderseits    wird  vom Erdpotential aus der statische     Druck        dadurch     aufrechterhalten, dass einmal das Öl     innerhalb    der  Steuerleitung 5 mit     einem        balgartigen    Ausdehnungs  gefäss 15, das     zusätzlich        durch        einen        Kraftspeicher     
EMI0002.0040     
  
           in Abhängigkeit von der     Stellung    der     Spannungs-          trennstelle        be-    oder ,entlüftet.  



  Bei der Ausschaltung des     Druckgasschalters    tritt  folgender Ablauf ein:  Um einen Schaltzyklus      Ein-Aus     zu     gewähr-          leisten,    kann z. B. der Kolbenraum des     Hauptventils     18 so     ausgelegt    sein, dass während     ides    ersten Weges,  ,den der Kolben 17     zurücklegt,    der      Ein -Schaltvor-          gang    ausgeführt wird, während der weitere Weg, den  der Kolben 17 zurücklegt, zur Durchführung     (dies           Aus -Schaltvorganges    dient.

   Dabei     wird    über     Iden     Steuerschieber 6 und     die    Steuerleitung 12 der Kolben  9     beaufschlagt,    und (der Stössel 32 drückt gegen die  Kraft der Feder 14 das     Kniehebelsystem    24 durch,  so     @dass    (durch Betätigung des     Entlüftungsventils    25  durch das     Kniehebelsystem    24 die Räume des An  triebes der Trennstellen 3 über das     Entlüftungsventil     entlüftet werden und     (somit        idie    Trennstellen in an  sich bekannter Weise öffnen.

   Um den     Schaltzyklus           Ein-Aus     zu gewährleisten, ist es     erforderlich,    dass       ider        Durchmesser        ides    Kolbens 9 des     Ventils    10 grösser  ist als der     Durchmesser    des Kolbens 7 des Ventils 8;

    denn     nachdem        während    des      Aus -Schaltvorganges     durch den Stössel 32 das     Kniehebelsystem    24 durch  gedrückt worden ist und somit auch der     Stössiel    23  des Kolbens 7 zurückgedrückt worden ist, russ     ider     Kolben 7     des    Ventils 8, obwohl an     idiesem    Kolben 7  nach wie vor das Öl mit     der    Kraft ansteht, wie     sie     für die Einleitung     des         Ein -Schaltvorganges    erfor  derlich     eist,    in dieser Stellung gehalten wenden.

   Das  über die     Steuerleitung    12 und     hinter    dem Kolben 7       anstehende    Öl wird dabei in das     radial    zu der     Steuer-          leitung    11 vorgesehene, sein Volumen verändernde  Ausdehnungsgefäss 33 gedrückt, dessen Kolben 34  durch eine Feder 35     beaufschlagt    ist, dessen Kraft  so bemessen ist, dass ;sie der Kraft des Betätigungs  druckes entspricht oder grösser ist.  



  Soll der     Druckgasschalter    wieder für den      Ein -          Schaltvorgang        vorbereitet    werden, so wird     edier    Kolben  17 des     Hauptventils    18     zurückbewegt    und     damit     gleichzeitig durch die am Kolben 7     anstehende    Feder  13 und die am Kolben 9 anstehende Feder 14 das  in der Steuerleitung 11 und das in     ider        Steuerleitung     12 befindliche     ö1    über die     Umweglleitungen    36 und  37 und über die in     idiesen     <RTI  

   ID="0003.0070">   Umwegleitungen    befind  lichen     Rückschlagventile    38 und 39     in    die Steuer  leitung 5 zurückgedrückt, bis innerhalb aller mit     C51     gefüllten Räume wieder ein     Druckausgleich    vor  handen ist.

       Mit    40 ist eine     Druckfeder        bezeichnet,     ,die den Steuerschieber 6 wieder umsteuert, nachdem  innerhalb aller mit öl gefüllten     Räume    ein Druck  ausgleich vorhanden ist, und     somit    die Steuerleitung  5 wieder mit der Steuerleitung 11 zur     Vorbereitung     des nächsten      En -Schaltvorganges        verbindet,    oder  aber bereits vorher mit der Entlüftung der Steuer  leitung 28. Für diesen Fall wird dann auch das Öl  über den     Steuerschieberkanal        in        idie    Leitung 5 zurück  gedrückt.  



       Selbstverständlich    kann der Kolbenraum     dies    ,auf       Erdpotential    angeordneten     Hauptventils    auch so aus-         gelegt        sein,    dass während des gesamten     Hubweges,     den dieser Kolbenraum zulässt, nur ein Schaltvorgang  erfolgt (Feg. 1). Dann ist     die    Anordnung von zwei  Hauptventilen erforderlich, die über ein Rückschlag  ventil     mit    dem Ausdehnungsgefäss verbunden sind.

    Das Volumendes Kolbenraumes des für den  Ein   Schaltvorgang vorgesehenen Hauptventils russ dann  grösser     (sein    als das Volumen des Kolbenraumes des  für den      Ein -Schaltvorgang        vorgesehenen    Haupt  ventils.     Beide        arbeiten        selbstverständlich    nur auf  einer Steuerleitung 5.  



  Bei Anordnung von zwei     Hauptventilen    kann  auch jeder der Kolbenräume über eine getrennte       Leifung    mit dem Ausdehnungsgefäss in Verbindung  stehen. Dabei werden die Kolbenräume in Richtung  des Ausdehnungsgefässes durch     Rückschlagventile    bei  Betätigung abgesperrt.

   Bei     Betätigung    des Haupt  ventils für den      Aus -Schaltvorgang    kann auch eine  solche     Anordnung    beider Hauptventile     gewählt    wer  den, dass die Steuerleitung des     Hauptventils    für den        Ein -Schaltvorgang    durch     idie    Bewegung     des    Kol  bens des Hauptventils für den      Aus -Schaltvorgang     abgesperrt wird.

   Bei einer vorangegangenen Ein  schaltung mit erfolgender     Ausschaltung    verharrt der  Kolben des     Hauptventils    für Aden      Ein -Schaltvorgang     ganz oder     teilweise    in seiner Einschaltstellung, wobei  in dieser     Stellung    der Raum vor dem     Hauptvemtil-          kolben,    der zur     Steuerleitung    hin verschlossen ist,       mit    ,dem Ausdehnungsgefäss verbunden bleibt.  



  Wie aus der     Fig.        2,ersichtlich    ist, ist das mit     dem     Kolbenraum des Hauptventils 18 über ein Rück  schlagventil 41 in Verbindung     istehende        balgartige          Ausdehnungsgefäss    15 über eine     Umwegleitung    mit  dem Teil des Kolbenraumes verbunden, von dem aus  (der Kolben 17 durch (die Feder 19     beaufschlagt    wird.

    Hierdurch wird erreicht, dass das hinter dem Kolben  17 befindliche Öl     bei    Betätigung es Kolbens 17  gegen die Kraft der Druckfeder 19 wieder in das       Ausdehnungsgefäss        hereingedrückt    wird.     Dir        Fig.    2  lässt erkennen, dass die Anordnung der Feder 19  hinter dem pneumatisch betätigten Kolben 20 mög  lich ist.

       Grundsätzlich    genügt aber die Anordnung  einer Feder 19 nach den aufgezeigten Beispielen, um  den statischen Druck     ides    Öles     aufrechtzuerhalten.     Das     Hauptventil        nach        Fig.    2 ist für     mindestens     doppelten Hub, also für     eine         Eln     und  Aus   Schaltung ausgelegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hydraulische Steuerung für elektrische Schalter, insbesondere für Hochspannungsdruckgasschalter, bei der durch ein auf Erdpotential angeordnetes Haupt ventil eine unter Druck stehende Ölsäule über einen ,auf Hochspannungspotential angeordneten Steuer schieber zu Ventilen geleitet wird, durch die der Ein - oder Aus -Schaltvorgang eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, idass der Druck der ölsäule durch ein auf Erdpotential angeordnetes Ausdeh nungsgefäss aufrechterhalten wird,

   auf das (die Kraft eines zusätzlich angeordneten Kraftspeichers wirkt, und dass eine Flüssigkeitsbewegung über den Steuer schieber zu einem für Iden Ein -Schaltvorgang und einem für den Aus -Schaltvorgang vorgesehenen Ventil in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens des Hauptventils erfolgt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das für den Ein - Schaltvorgang und :das für den Aus -Schaltvorgang vorgesehene Ventil so angeordnet ist, @dass sich beide Ventile spiegelbildlich gegenüberstehen und dass jeder Kolben dieser Ventile mit einem Stössel versehen ist,

   der zur Betätigung eines zwischen den Ventilen liegenden Kniehebelsystems zur Betätigung eines den Druckgasvorratsbehälter mit dem Schalter verbinden den oder absperrenden Entlüftungsventils dient.

   2. Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Steuerschieber nachgeordneten, zu ,den Ventilen führenden Steuer- leitungen über jeweils ein Rückschlagventnl innerhalb einer Umwegleitung mit .der Steuerleitung in Verbin dung stehen, in ;

   der sich idie ständig unter Druck stehende Ölsäule befindet. 3. Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass radial zu ider Steuer leitung, die dem Steuerschieber nachgeordnet ist und zu dem den Steuerschieber zunächst liegenden Ventil für den Ein -Schaltvorgang führt, zumindest ein veränderliches Volumen vorgesehen ist,

   dessen Kol ben durch eine Feder beaufschlagt ist, dessen Kraft so bemessen ist, @dass sie der Kraft des Betätigungs druckes .entspricht oder grösser ist.

   4. Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, idadurch gekennzeichnet, dass zur Umsteuerung des Steuerschiebers auf ider einen Seite des Steuerschie bers eine Druckfeder vorgesehen ist, während lauf der anderen Seite ides Steuerschiebers ein Kolben antrieb vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Betätigung des Entlüftungsventils arbeitet.

   5. Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kolben der Ventile auf seiner dem Kniehebelsystem zugewandten Seite von einer Druckfeder beaufschlagt ist.

   6. Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kolbens für Idas für den Aus -Schaltvorgang vor gesehene Ventil grösser ist als ider Durchmesser des Kolbens für das Ventil, das für den Em -Schalt- vorgang bestimmt ist. 7.

   Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, idass der Kolbenraum ides Hauptventils einen Hubweg besitzt, der einem Schaltzyklus Ein-Aus entspricht. B.

   Hydraulische Steuerung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der die Flüssigkeits- bewegung verursachende Kolben des Hauptventils, idessen Kolbenraum mit idem talgartig ausgebildeten Ausdehnungsgefäss in Verbindung steht, auf seiner der Ölsäule abgewandten Seite von einer Druckfeder beaufschlagt ist. 9.

   Hydraulische Steuerung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder an einem pneumatisch betätigten Kolben angreift, der unmittelbar z. B. über eine Kolbenstange mit dem die Flüssigkeitsbewegung verursachenden Kolben des Hauptventils in Verbindung steht. 10.

   Hydraulische Steuerung nach Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Kolbenraum des Hauptventils in Verbindung sitehende talgartige Ausdehnungsgefäss über eine ZJmwegleitung mit dem Teil des Kolbenraumes in Verbindung steht, von dem aus der die Flüssigkeits- bewegung verursachende Kolben durch die Druck feder beaufschlagt ist.

   11. Hydraulische Steuerung nach Unteransprü chen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf Erdpotential ein Hauptventil für den Ein -Schalt- vorgang und Bein Hauptventil für den Aus -Schalt- vorgang vorgesehen ist, :

   dessen Kolbenräume einen Hubweg für jeweils einen Schaltvorgang besitzen und beide mit der zum Steuerschieber führenden Steuer leitung in Verbindung stehen.

   12. Hydraulische Steuerung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Idas Volumen des Kolbenraumes des für den Aus -Schaltvorgang vor gesehenen Hauptventils ;grösser ist als Idas Volumen ides Kolbenraumes des für den Ein -Schaltvorgang vorgesehehenen Hauptventils.