CH659348A5

CH659348A5 - FAST DRIVE DEVICE FOR A FASTER.

Info

Publication number: CH659348A5
Application number: CH312883A
Authority: CH
Inventors: Paul Westbrock; Heinrich Neumaier
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1982-07-22
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1987-01-15
Also published as: DE3227339A1; DE3227339C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a drive device according to the preamble of claim 1.

Es sind eine Reihe von Überlegungen angestellt worden, den Erdungsvorgang, d.h. also die Einschaltbewegung des Schnellerders in einer SFô-isolierten, metallgekapselten Schaltanlage zu beschleunigen. Zum Teil hat man Sprengsätze verwendet, die den Erdungsschaltstift in Erdungsstellung verbringen und zum Teil sind Sprungschaltwerke bekanntgeworden, die die Kontaktstifte des Schnellerders bei einem Erdungsvorgang aus einer die Ausschaltstellung darstellenden ersten stabilen Lage über eine Totpunktlage in eine die Einschaltstellung darstellende zweite stabile Lage bringen. A number of considerations have been made regarding the grounding process, i.e. to accelerate the switch-on movement of the fast earth electrode in an SF-insulated, metal-enclosed switchgear. In some cases, explosive devices have been used which place the earthing switch pin in the earthing position, and in some cases spring switching devices have become known which, during an earthing process, bring the contact pins of the quick earth electrode from a first stable position which represents the switch-off position to a dead center position and a second stable position which represents the switch-on position.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Einschaltvorgang noch weiter beschleunigt werden kann. The object of the invention is to provide a device of the type mentioned in the introduction, in which the switch-on process can be accelerated even further.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten: Zum einen kann gemäss kennzeichnendem Teil des Anspruches 3 eine Berstplatte aufgeschlagen werden, so dass der Raum unterhalb des Kolbens entlüftet wird, und zum anderen kann zur Entlüftung ein Servoventil vorgesehen sein, bei dem zunächst eine kleine Öffnung geöffnet wird, wodurch ein Entlüftungsvorgang stattfindet, der eine grosse Öffnung hin zu dem Raum unterhalb des Kolbens öffnet. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1. There are two possibilities: firstly, according to the characterizing part of claim 3, a bursting plate can be opened so that the space below the piston is vented, and secondly, a servo valve can be provided for venting, in which a small opening is first opened, whereby a venting process takes place, which opens a large opening to the space below the piston.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 14 zu entnehmen. Die letztere Konzeption ist ansich die einfachste, wobei zusätzlich noch der Vorteil besteht, dass die dort verwendete Kolben-Zylinderanordnung vollständig im Inneren der Isoliergasatmosphäre bleibt und das Isoliergas nach aussen nicht abströmen kann. A further embodiment of the invention can be gathered from the characterizing features of claim 14. The latter concept is the simplest in itself, with the additional advantage that the piston-cylinder arrangement used there remains completely inside the insulating gas atmosphere and the insulating gas cannot flow outwards.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. The invention and further advantageous refinements and improvements of the invention are to be explained and described in more detail with reference to the drawing, in which some exemplary embodiments of the invention are shown.

Es zeigt: It shows:

Figur 1 eine erste Ausgestaltung der Erfindung, ebenfalls im Schnitt, 1 shows a first embodiment of the invention, likewise in section,

Figur 3 eine Ausgestaltung ähnlich der der Figur 2, mit modifiziertem Entlastungsventil, FIG. 3 shows an embodiment similar to that of FIG. 2, with a modified relief valve,

Figur 4 eine Teilansicht einer Antriebsvorrichtung für den Schnellerder im Schnitt, FIG. 4 shows a partial view of a drive device for the fast earth electrode in section,

Figur 5 eine gegenüber der Figur 4 modifizierte Antriebsvorrichtung und FIG. 5 shows a drive device modified compared to FIG. 4 and

Figur 6 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemässen Antriebsvorrichtung. Figure 6 shows a further embodiment of the drive device according to the invention.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäs-se Antriebsvorrichtung für einen Schnellerder. Dieser Schnellerder, der in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, besitzt drei Kontaktstifte 12, 14 (nur zwei sind zu sehen), die mit in der Figur 1 nicht näher dargestellten Anschlüssen an einer dreiphasigen, metallgekapselten Hochspannungsleitung in Kontakt gelangen (siehe auch Figur 2, auf die weiter unten eingegangen werden soll). Figure 1 shows a cross section through a drive device according to the invention for a fast earth electrode. This fast earth electrode, which is designated in its entirety by reference number 10, has three contact pins 12, 14 (only two can be seen), which come into contact with connections on a three-phase, metal-encapsulated high-voltage line, not shown in more detail in FIG. 1 (see also Figure 2, which will be discussed below).

Die Kontaktstifte 12 und 14 sind an einem Kontaktbügel 16 befestigt, der selbst wiederum an einer Antriebsstange 18 auf nicht näher dargestellte bzw. zu beschreibende Weise befestigt ist, die von einem Antrieb betätigbar ist. Der Antrieb ist ein Drehantrieb und ist beispielsweise aus der DE-OS 31 11 246 bekanntgeworden. Der Antrieb 20 ist in einem Gehäuse 22 untergebracht, das mittels Flanschen 24 unter Zwischenfügung eines Isolierringes 26 abgedichtet auf dem Stutzen 28 einer Metallkapselung 30 befestigt ist, welche Metallkapselung 30 die elek5 The contact pins 12 and 14 are attached to a contact bracket 16, which itself is in turn attached to a drive rod 18 in a manner not shown or to be described, which can be actuated by a drive. The drive is a rotary drive and has become known, for example, from DE-OS 31 11 246. The drive 20 is accommodated in a housing 22, which is fastened in a sealed manner by means of flanges 24 with the interposition of an insulating ring 26 on the socket 28 of a metal encapsulation 30, which metal encapsulation 30 the elek5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

659 348 659 348

trischen Phasenleiter enthält, die gemäss Figur 2 über Anschlusskontakte 32 mit den Kontaktstiften 12 und 14 des Schnellerders in Verbindung gelangen. Contains trical phase conductors which, according to FIG. 2, come into connection with the contact pins 12 and 14 of the fast earth electrode via connection contacts 32.

Das Gehäuse 22 ist nach oben hin durch eine Abschlusswand 34 abgeschlossen. An diese Abschlusswand 34 schliesst sich eine Kolbenzylinderanordnung 36 an, dergestalt, das s der Zylinder 38 über einen Flansch 40 auf der Abschlusswand befestigt ist. Der Zylinder 38 ist angenähert topfartig, wobei im Topfboden 42 ein Anschlussstutzen 44 vorgesehen ist, an dem ein Verbindungsrohr 46 angeschlossen ist, das über einen Flanschanschluss 48 mit dem Gehäuse 22 verbunden ist. Im Inneren des Zylinders 38 ist ein Kolben 50 bewegbar, der eine Ausgleichsbohrung 52 aufweist und mittels einer Schraubenverbindung 54 mit einer Kolbenstange 56 fest verbunden ist, die durch eine Öffnung 58 in der Abschlusswand 34 hindurchgreift und mit dem Antrieb 20 des Schnellerders 10 in Verbindung steht. The housing 22 is closed at the top by an end wall 34. A piston cylinder arrangement 36 is connected to this end wall 34, in such a way that the cylinder 38 is fastened to the end wall via a flange 40. The cylinder 38 is approximately pot-like, a connecting piece 44 being provided in the pot bottom 42, to which a connecting pipe 46 is connected, which is connected to the housing 22 via a flange connection 48. Inside the cylinder 38, a piston 50 is movable, which has a compensating bore 52 and is fixedly connected by means of a screw connection 54 to a piston rod 56, which extends through an opening 58 in the end wall 34 and is connected to the drive 20 of the rapid earther 10 .

Am Zylinder befindet sich ein weiterer Anschlussstutzen 60, der mit einer Berstplatte 62 verschlossen ist, die mittels eines nur schematisch dargestellten Werkzeuges 64 oder Schlagwerkzeuges 64 aufgebrochen werden kann. There is a further connection piece 60 on the cylinder, which is closed with a bursting plate 62, which can be broken open by means of a tool 64 or impact tool 64, which is only shown schematically.

Im Normalzustand, also in dem in der Figur I dargestellten Ausschaltzustand, befindet sich der Kolben 50 in seiner obersten Stellung, wobei in dem Raum 66 oberhalb des Kolbens und dem Raum 68 unterhalb des Kolbens aufgrund der Ausgleichsbohrung 52 und der Verbindung über das Verbindungsrohr 46 gleiche Drücke herrschen. Wenn aufgrund eines Fehlers eine Schnellerdung erfolgen soll, dann wird die Berstplatte 62 mittels des Schlagwerkzeuges 64 aufgebrochen, so dass der Raum 68 unterhalb des Kolbens 50 plötzlich entlüftet wird. Dadurch überwiegt der Druck im Raum oberhalb des Kolbens 66, der ja den Druck innerhalb der Metallkapselung 30 aufweist, und drückt den Kolben in Pfeilrichtung F, so dass der Schnellerder über den Antrieb 20, auf den die Kolbenstange 56 einwirkt, in Einschaltstellung verbracht wird. Das Verbindungsrohr 46 besitzt dabei einen U-förmig gekrümmten Bereich 70, an dessen freiem Ende ein Flansch 72 angebracht ist, der am Stutzen 44 angeschlossen werden kann. Ferner besitzt das Verbindungsrohr einen gradlinigen Bereich 73, der an dem dem Bereich 70 gegenüberliegenden Ende rechtwinklig dazu abgekröpft ist und in einem Rohrflansch 74 endet, der an dem Anschlussflansch 48 angeschlossen ist. In the normal state, that is to say in the switch-off state shown in FIG. I, the piston 50 is in its uppermost position, the same in the space 66 above the piston and the space 68 below the piston due to the compensating bore 52 and the connection via the connecting tube 46 Pressures prevail. If rapid grounding is to take place due to a fault, then the bursting plate 62 is broken open by means of the striking tool 64, so that the space 68 below the piston 50 is suddenly vented. As a result, the pressure in the space above the piston 66, which has the pressure inside the metal encapsulation 30, predominates and presses the piston in the direction of the arrow F, so that the rapid earth electrode is brought into the switched-on position via the drive 20, on which the piston rod 56 acts. The connecting pipe 46 has a U-shaped curved area 70, at the free end of which a flange 72 is attached, which can be connected to the socket 44. Furthermore, the connecting pipe has a rectilinear region 73 which is bent at right angles to the end opposite the region 70 and ends in a pipe flange 74 which is connected to the connecting flange 48.

Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Die schon in der Figur 1 bezeichneten Teile werden in der Figur 2 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mehr dargestellt. Das Gehäuse, in dem der Schnellerder untergebracht ist, besitzt die Bezugsziffer 75. Anstatt eines Anschlussflansches 48 besitzt das Gehäuse 75 in seinem oberen Bereich einen tellerartigen Kragen 78, der etwa der Abdeckwand 34 entspricht. Auf dem Kragen 78 ist eine Kolben-Zylinderanordnung 80 befestigt, mit einem Zylinder 82, in dem ein Kolben 84 hin- und herbewegbar ist. Die Innenwandung des Zylinders besitzt einen Kolbenlaufbereich 86, der an seinem oberen Ende in einer Stufung 88 ausläuft, wo der Bereich 86 in einen Bereich mit geringerem Durchmesser übergeht, so dass die Stufung 88 als Anschlag für den Kolben 84 dient. An dem Kolben 84 ist eine hohle Kolbenstange 90 angeformt, die einen Verbindungskanal 92 zum Gehäuse 75 und damit zum Inneren der Kapselung 30 bildet und dabei durch eine Öffnung 94, die der Öffnung 58 entspricht, durch den Kragen 78 abgedichtet hindurchgreift. Der Kragen 78 ist an einer Seite mit einer Materialverdickung 96 versehen, in der eine Auslassöffnung 98 gebildet ist, die an ihrem im Inneren des Gehäuses bzw. des Zylinders 82 befindlichen Ende von einer Dichtung 100 umgeben ist. Das äussere Ende 102 der Auslassöffnung 98 ist mittels einer Berstplatte 104 verschlossen, die durch ein Schlagwerkzeug 106 aufgebrochen werden kann. Der Kolben 84 ist napfförmig mit einem Bord 108 versehen, um dessen Aussenfläche eine Kolbendichtung 110 gelegt ist. Auf der Unterseite des Kolbens befindet sich im Bereich der Öffnung 98 eine ringförmige Leiste 112, die im eingeschalteten Zustand des Schnellerders gegen die Dichtung 100 zum Anliegen kommt. In der Kolbenstange 90 befindet sich eine Ausgleichsbohrung 114. Die Kolbenstange 90 ist mittels eines Stiftes 116 mit dem Antrieb 20 des Schnellerders 10 unter Zwischenfügung eines Federpaketes 118 verbunden; im übrigen ist die Art der Verbindung für die Erfindung nicht von Bedeutung. Figure 2 shows a further embodiment of the invention. The parts already designated in FIG. 1 are no longer shown in FIG. 2 for reasons of clarity. The housing in which the quick-action earth electrode is accommodated has the reference number 75. Instead of a connecting flange 48, the housing 75 has in its upper region a plate-like collar 78 which corresponds approximately to the cover wall 34. A piston-cylinder arrangement 80 is fastened on the collar 78, with a cylinder 82 in which a piston 84 can be moved back and forth. The inner wall of the cylinder has a piston running area 86, which ends at its upper end in a step 88, where the area 86 merges into an area with a smaller diameter, so that the step 88 serves as a stop for the piston 84. A hollow piston rod 90 is formed on the piston 84, which forms a connecting channel 92 to the housing 75 and thus to the interior of the encapsulation 30 and in the process engages through the collar 78 in a sealed manner through an opening 94 which corresponds to the opening 58. The collar 78 is provided on one side with a material thickening 96, in which an outlet opening 98 is formed, which is surrounded by a seal 100 at its end located inside the housing or the cylinder 82. The outer end 102 of the outlet opening 98 is closed by means of a bursting plate 104, which can be broken open by a striking tool 106. The piston 84 is cup-shaped with a flange 108, around the outer surface of which a piston seal 110 is placed. On the underside of the piston there is an annular ledge 112 in the area of the opening 98, which comes into abutment against the seal 100 when the fast earth electrode is switched on. A compensating bore 114 is located in the piston rod 90. The piston rod 90 is connected by means of a pin 116 to the drive 20 of the quick-earth electrode 10 with the interposition of a spring assembly 118; otherwise the type of connection is not important for the invention.

Aufgrund der Ausgleichsbohrung 114 herrscht in dem Raum oberhalb des Kolbens und unterhalb des Kolbens gleicher Druck. Wenn aufgrund eines Fehlers eine Schnellerdung zu erfolgen hat, wird mittels des Werkzeuges 106 die Berstplatte 104 durchschlagen, wodurch das Gas unterhalb des Kolbens 84 durch die Öffnung 98 ausströmt, so dass der Druck oberhalb des Kolbens überwiegt und den Kolben und damit den Schnellerder in Pfeilrichtung F beaufschlagt. Im eingeschalteten Zustand gelangt die Leiste 112 mit der Dichtung 100 in Berührung, so dass nach Beendigung des Erdungsvorganges in jedem Falle ein Abströmen des innerhalb des Gehäuses 75 und der Kapselung 30 befindlichen Gases vermieden wird. Das Federpaket 108 dient dabei zum Auffangen von Stössen. Due to the compensating bore 114, the pressure above the piston and below the piston is the same. If rapid grounding has to take place due to a fault, the bursting plate 104 is broken through by means of the tool 106, as a result of which the gas below the piston 84 flows out through the opening 98, so that the pressure above the piston predominates and the piston and thus the quick earth electrode in the direction of the arrow F applied. In the switched-on state, the strip 112 comes into contact with the seal 100, so that in any case, after the grounding process has ended, the gas located within the housing 75 and the encapsulation 30 is prevented from flowing out. The spring assembly 108 serves to absorb shocks.

Die Figur 3 zeigt eine weitere Variante der Anordnung gemäss der Figur 2. Anstatt der Berstplatte 104 ist an der Öffnung 98 ein als eine Art Servoventil dienendes Auslass oder -Schnellöffnungsventil 120 befestigt. Dieses Schnellöffnungs-ventil besitzt ein topfförmiges Gehäuse 122, mit einem Boden 124, an dem zylinderförmig eine Wand 126 angeformt ist. Am offenen Ende des topf förmigen Gehäuses 122 ist ein radial nach aussen und innen verlaufender Kragen 128 vorgesehen, dessen äusserer Bereich 130 zur Befestigung an dem Gehäuse 75 in einem Abstand mittels einer Schrauben-Mutternverbindung 132 dient. Der nach innen ragende Bereich 134 umgibt innen einen Kolben 136 und führt diesen. Der Kolben besitzt einen zylinderförmigen Bereich 138, der durch den inneren Kragenbereich 134 umfasst bzw. geführt ist. Das zum Gehäuse 75 hinweisende freie Ende 140 des zylindrischen Bereiches oder zylinderförmigen Bereiches, sitzt im Ruhezustand auf einer Dichtung 142 auf, auf die es unter dem Druck einer Schraubenfeder 144 aufgedrückt ist. Das entgegengesetzte Ende des zylinderförmigen Bereiches 138 ist mittels einer Platte 146 abgeschlossen, die den zylinderartigen oder zylinderförmigen Bereich überragt und an ihrem freien Ende mit einem Rand 148 versehen ist, der hin zu dem freien Ende 140 des zylinderförmigen Bereiches 138 vorspringt an der Innenseite des inneren Kragenbereiches auf einer Dichtung 150 aufliegt. Somit liegt der Kolben auf den Dichtungen 142 und 150 abdichtend auf, wobei der Abstand der Dichtungen voneinander in axialer Richtung, der Länge des Kolbens angepasst ist. In der Platte 146 befindet sich eine Ausgleichsbohrung 152. Im Boden 124 des Gehäuses 122 ist über eine Öffnung 154 ein Impulsventil 156 angeschlossen. FIG. 3 shows a further variant of the arrangement according to FIG. 2. Instead of the bursting plate 104, an outlet or quick-opening valve 120 serving as a kind of servo valve is attached to the opening 98. This quick-opening valve has a cup-shaped housing 122, with a bottom 124, on which a wall 126 is integrally formed. At the open end of the pot-shaped housing 122, a radially outwardly and inwardly extending collar 128 is provided, the outer region 130 of which is used for fastening to the housing 75 at a distance by means of a screw-nut connection 132. The inwardly projecting area 134 surrounds a piston 136 and guides it. The piston has a cylindrical region 138 which is surrounded or guided by the inner collar region 134. The free end 140 of the cylindrical region or cylindrical region pointing toward the housing 75 is seated on a seal 142 in the idle state, onto which it is pressed under the pressure of a helical spring 144. The opposite end of the cylindrical region 138 is closed off by means of a plate 146 which projects beyond the cylindrical or cylindrical region and is provided at its free end with an edge 148 which projects towards the free end 140 of the cylindrical region 138 on the inside of the interior Collar area rests on a seal 150. The piston thus lies on the seals 142 and 150 in a sealing manner, the distance between the seals from one another in the axial direction being adapted to the length of the piston. A compensating bore 152 is located in the plate 146. A pulse valve 156 is connected in the bottom 124 of the housing 122 via an opening 154.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist ähnlich wie diejenige der Figur 2. Das in dem Gehäuse 30 befindliche Druckgas steht im Inneren des Gehäuses 75 und über die hohle Kolbenstange 90 auch im Raum oberhalb des Kolbens 84 an. Aufgrund der Ausgleichsbohrung 114 ist auch im Raum unterhalb des Kolbens 84 der gleiche Druck vorhanden. Dieser Druck setzt sich dann über die Ausgleichsbohrung 152 auch fort in den Raum zwischen dem Boden 124 und der Platte 146. Wenn aufgrund eines Fehlers eine Schnellerdung erfolgen soll, wird das Impulsventil 156 angesteuert, so dass das Impulsventil geöffnet wird und der Raum zwischen dem Boden 124 und der Platte 146 entlüftet wird. Dadurch wird der Druck in diesem Raum schnell kleiner als der Raum jenseits der Platte 146, also in dem Raum zwischen der Platte 146 und dem Kolben 84. Diese Druckdifferenz kann die Kraft der Feder 148 überwinden, so dass der Raum unterhalb des Kolbens 84 schnell entlüftet wird. Aufgrund der am Kolben herrschenden Druckdifferenz wird der Kolben wieder in Pfeilrichtung F bewegt, wodurch die Kontakt5 The mode of operation of the arrangement is similar to that of FIG. 2. The compressed gas in the housing 30 is present in the interior of the housing 75 and, via the hollow piston rod 90, also in the space above the piston 84. Due to the compensating bore 114, the same pressure is also present in the space below the piston 84. This pressure then continues through the compensating bore 152 into the space between the floor 124 and the plate 146. If a fault is to be fast-grounded, the pulse valve 156 is actuated so that the pulse valve is opened and the space between the floor 124 and the plate 146 is vented. As a result, the pressure in this space quickly becomes smaller than the space beyond the plate 146, that is to say in the space between the plate 146 and the piston 84. This pressure difference can overcome the force of the spring 148, so that the space below the piston 84 is quickly vented becomes. Due to the pressure difference prevailing at the piston, the piston is moved again in the direction of arrow F, whereby the contact 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

659 348 659 348

stifte 12 und 14 in die Stellung gebracht werden (14' ), in der sie mit den Anschlusskontakten 32 der nicht näher dargestellten Anschlussleiter in elektrisch-galvanischen Kontakt gelangen. pins 12 and 14 are brought into the position (14 ') in which they come into electrical-galvanic contact with the connecting contacts 32 of the connecting conductors (not shown).

Die Ventilanordnung 120 dient somit als eine Art Servoventil: Die Wirkung des Impulsventils wird über die Wirkung der Platte deutlich verstärkt, so dass der Kolben 84 zum Einschalten des Schnellerders verwendet werden kann. The valve arrangement 120 thus serves as a kind of servo valve: the action of the pulse valve is significantly increased by the action of the plate, so that the piston 84 can be used to switch on the rapid earth electrode.

Die Figur 4 zeigt eine modifizierte Ausgestaltung der Anordnung gemäss der Figur 3. Das Gehäuse des Schnellerders 160 ist nur in seinem oberen Bereich dargestellt und setzt sich nach unten hin fort in ein dem Gehäuse 75 ähnliches Gehäuse, welches den Antrieb 20 des Schnellerders (den Normalbetrieb 20) aufnimmt. Der Fortsatz 160 ist umfasst von einem dem Gehäuse 122 ähnlichen Gehäuse 162, das einen Boden 164 und einen zylindrischen Wandteil 166 aufweist. Das freie Ende dieses Wandteiles setzt sich derart fort, dass ein U-förmig nach innen verlaufender Rand 168 gebildet wird. An diesem Rand 168 liegt eine Platte 170 an, und zwar unter dem Druck einer Feder 172. Die Platte 170 besitzt eine Ausgleichsbohrung 174. Die Platte 170 liegt ferner an dem freien Rand 176 eines Zylindergehäuses 178 unter Zwischenfügung einer Dichtung 180 an. Innerhalb des Zylindergehäuses ist ein Kolben 182 verschiebbar, an dem eine Kolbenstange 184 angeformt ist, die ähnlich der Kolbenstangen 90 hohl ist. Die Kolbenstange 184 besitzt eine der Ausgleichsbohrung 114 entsprechende Ausgleichsbohrung 186. Am Boden 164 des Gehäuses 162 befindet sich eine Öffnung 188, an der ein Impulsventil 190 angeschlossen ist. Im übrigen ist die Konstruktion gleich der gemäss der Figur 3. Der im Inneren des Gehäuses 160 befindliche Druck, der dem Druck innerhalb der nicht näher dargestellten Kapselung entspricht, setzt sich durch die hohle Kolbenstange 184 in den Raum oberhalb des Kolbens 182 und über die Ausgleichsbohrung 186 auch unterhalb des Kolbens fort. Über die Ausgleichsbohrung 174 setzt sich der Druck ferner fort in den Raum zwischen dem Boden 164 und der Platte 170. Insoweit ist ein Druckausgleich überall vorhanden. Im Falle eines Fehlers wird das Impulsventil 190 angesteuert, so dass die Öffnung 188 geöffnet wird, wodurch der Raum zwischen der Platte 170 und dem Boden 164 entlüftet wird. Aufgrund des im Raum oberhalb der Platte 170 wirkenden Druckes wird die Kraft der Feder 172 überwunden und das Gas kann aus dem Raum unterhalb des Kolbens 182 ausströmen und zwar durch den dort gebildeten Zwischenraum zwischen dem Rand 176 und der Platte 170. So wird der Druck in dem Raum unterhalb des Kolbens 182 rasch abgesenkt, so dass der Druck im Raum oberhalb des Kolbens wirksam werden kann und den Kolben in Pfeilrichtung F und damit den Schnellschalter in Einschaltstellung verbringen kann. Im eingeschalteten Zustand, wenn also der Kolben 172 seinen Weg in Pfeilrichtung F zurückgelegt hat, legen sich zwei ringförmige, konzentrisch an der Unterseite des Kolbens 182 angeordnete Leisten 192 und 194 gegen einen nach innen weisenden Rand 196 des Zylinders 178 und gegen das freie Ende des Gehäuses 160, an denen jeweils O-Ringe 195 und 197 angebracht sind, an, so dass ein Ausströmen von SFfl-Gas oder sonstigem Druckgas verhindert wird. FIG. 4 shows a modified embodiment of the arrangement according to FIG. 3. The housing of the rapid earth electrode 160 is only shown in its upper region and continues downwards into a housing similar to the housing 75, which drives the drive 20 of the rapid earth electrode (normal operation 20) records. The extension 160 is surrounded by a housing 162 similar to the housing 122, which has a bottom 164 and a cylindrical wall part 166. The free end of this wall part continues in such a way that a U-shaped edge 168 is formed. A plate 170 bears against this edge 168, namely under the pressure of a spring 172. The plate 170 has a compensating bore 174. The plate 170 also bears against the free edge 176 of a cylinder housing 178 with the interposition of a seal 180. A piston 182 is displaceable within the cylinder housing, on which a piston rod 184 is formed, which, like the piston rods 90, is hollow. The piston rod 184 has a compensating bore 186 corresponding to the compensating bore 114. At the bottom 164 of the housing 162 there is an opening 188 to which a pulse valve 190 is connected. Otherwise, the construction is the same as that shown in FIG. 3. The pressure inside the housing 160, which corresponds to the pressure within the encapsulation (not shown in more detail), settles through the hollow piston rod 184 into the space above the piston 182 and over the compensating bore 186 also below the piston. The pressure continues through the equalization bore 174 into the space between the bottom 164 and the plate 170. In this respect, pressure equalization is present everywhere. In the event of a fault, the pulse valve 190 is actuated so that the opening 188 is opened, as a result of which the space between the plate 170 and the base 164 is vented. Due to the pressure acting in the space above the plate 170, the force of the spring 172 is overcome and the gas can flow out of the space below the piston 182 through the space formed there between the edge 176 and the plate 170 quickly lowered the space below the piston 182, so that the pressure in the space above the piston can take effect and the piston in the arrow direction F and thus the quick switch can spend in the on position. In the switched-on state, when the piston 172 has traveled its way in the direction of the arrow F, two annular strips 192 and 194 arranged concentrically on the underside of the piston 182 lie against an inwardly facing edge 196 of the cylinder 178 and against the free end of the cylinder Housing 160, to which O-rings 195 and 197 are attached, so that an outflow of SFfl gas or other compressed gas is prevented.

Die Anordnung gemäss der Figur 5 entspricht im wesentlichen der gemäss der Figur 4, wobei die Servoventilanordnung mit dem Impulsventil an der Seite des Zylinders 200 der Kolbenzylinderanordnung 202 angeordnet ist. Zu diesem Zweck besitzt der Zylinder 200 einen Stutzen 204, gegen den eine Platte 206 anliegt. Die Platte 206 ist in einem dem Gehäuse 162 entsprechenden Gehäuse 208 geführt, welches Gehäuse 208 wieder einen Boden 210, einen daran angeformten zylindrischen Bereich 212 und einen am freien Ende des zylindrischen Bereiches angeformten, zum Boden 210 hin U-förmig zurückgebogenen Rand 214 aufweist. Die Platte legt sich also gegen den Rand 214 und gegen den Stutzen 204 an, wobei die Platte 206 mittels an der Innenfläche des Zylinders 212 angeformter Leisten 216 geführt ist. Aufgrund einer in der Figur 5 nicht weiter dargestellten Ausgleichsbohrung herrscht oberhalb des Kolbens 182 der gleiche Druck wie unterhalb des Kolbens und über in der Platte angeordnete Ausgleichsbohrungen herrscht im Raum zwischen Boden 210 und Platte der gleiche Druck wie unterhalb des Kolbens. Dabei wirkt die Zuordnung Stutzen zu Platte als Differentialkolben und drückt aus diesem Grunde die Platte 206 gegen den Stutzen und gegen den Rand 214. Wenn aufgrund eines Fehlers das Impulsventil 190 die Öffnung 188 öffnet, dann wird der Raum zwischen Boden und Platte plötzlich entlüftet, so dass die Platte nach links wandern kann, so dass zwischen der Platte 206 und dem Stutzen 204 ein Auslass entsteht, durch den der Raum unterhalb des Kolbens 182 plötzlich entlüftet werden kann. Dadurch wirkt der Druck im Raum oberhalb des Kolbens und bewegt den Kolben sowie den nicht weiter dargestellten Schnellerder in Pfeilrichtung F, also in Einschaltstellung. Durch Öffnung einer kleinen Bohrung wird plötzlich eine grosse Öffnung freigegeben, so dass auch hier eine Servoventil-Verstärkung bewirkt wird. The arrangement according to FIG. 5 essentially corresponds to that according to FIG. 4, the servo valve arrangement with the pulse valve being arranged on the side of the cylinder 200 of the piston-cylinder arrangement 202. For this purpose, the cylinder 200 has a socket 204 against which a plate 206 rests. The plate 206 is guided in a housing 208 which corresponds to the housing 162, the housing 208 again having a base 210, a cylindrical region 212 formed thereon and an edge 214 which is integrally formed on the free end of the cylindrical region and is bent back in a U-shape toward the base 210. The plate therefore bears against the edge 214 and against the connection piece 204, the plate 206 being guided by means of strips 216 formed on the inner surface of the cylinder 212. Due to a compensating bore not shown in FIG. 5, the same pressure prevails above the piston 182 as below the piston and the compensating bores arranged in the plate have the same pressure in the space between the bottom 210 and the plate as below the piston. The connection piece to plate acts as a differential piston and therefore presses plate 206 against the piece and against edge 214. If, due to a fault, impulse valve 190 opens opening 188, the space between floor and plate is suddenly vented, see above that the plate can move to the left, so that an outlet is created between the plate 206 and the nozzle 204, through which the space below the piston 182 can be suddenly vented. As a result, the pressure acts in the space above the piston and moves the piston and the fast earth electrode (not shown further) in the direction of arrow F, that is to say in the switched-on position. When a small hole is opened, a large opening is suddenly opened, so that servo valve reinforcement is also effected here.

Das Impulsventil 190 kann nun so angetrieben werden, wie in der Figur 6 dargestellt. An dem Gehäuse 30 bzw. an der Kapselung 30 ist ein Stutzen 220 angeformt, in dem sich eine Berstplatte 222 befindet, die bei Auftreten eines Überdrucks innerhalb der Kapselung durchbricht. Entsprechend ist die Berstplatte 222 exakt auf einen bestimmten Druck bemessen. Innerhalb des Stutzens 220 ausserhalb der Berstplatte 222 ist ein Kolben 224 geführt, an dem ein Waagebalken 226 befestigt ist, der an einem Waagegelenk 228 drehbar aufgelagert ist. Der Waagebalken 226 setzt sich dann über das Waagegelenk 228 fort und an dem Waagebalken 226 ist dann das Impulsventil 190 befestigt. Wenn also die Berstplatte 222 bricht, dann wird der Kolben 224 in Pfeilrichtung Fi bewegt, wodurch der Waagebalken um das Auflager 228 oder das Waagegelenk im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, so dass das Impulsventil 190 in Pfeilrichtung F2 verschwenkt wird. Von dem Impulsventil 190 ist hierbei lediglich der Ventilteller 191 zu sehen. Die Anordnung gemäss Figur 6 ist eine Antriebsvorrichtung für das Impuls ventil. The pulse valve 190 can now be driven as shown in FIG. 6. A socket 220 is formed on the housing 30 or on the encapsulation 30, in which there is a bursting plate 222 which breaks through within the encapsulation when an overpressure occurs. Correspondingly, the bursting plate 222 is dimensioned exactly to a certain pressure. A piston 224, to which a balance beam 226 is fastened, which is rotatably supported on a balance joint 228, is guided within the connection piece 220 outside the bursting plate 222. The balance beam 226 then continues over the balance joint 228 and the pulse valve 190 is then attached to the balance beam 226. Thus, when the rupture plate 222 breaks, the piston 224 is moved in the arrow direction Fi, whereby the balance beam is pivoted clockwise around the support 228 or the balance joint, so that the pulse valve 190 is pivoted in the arrow direction F2. From the pulse valve 190, only the valve plate 191 can be seen. The arrangement according to Figure 6 is a drive device for the pulse valve.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

V V

6 Blätter Zeichnungen 6 sheets of drawings

Claims

659 348

1. rapid drive device for a single-pole or multi-pole fast earth electrode for a gas-insulated, encapsulated switchgear assembly, in particular for an SFe high-voltage switchgear assembly, the movable contact pins of which, in the event of a fault, can be brought very quickly to phase conductors located at high voltage potential within the encapsulation of the switchgear assembly for their grounding, characterized in that the drive device has a piston-cylinder arrangement (50, 36; 84, 82; 202), the piston (50, 84, 182) of which divides the cylinder space into two sub-spaces that are connected to one another, one of which contains the encapsulation (30) is connected, whereas the other sub-space can suddenly be vented to switch on the quick-earth electrode, so that when the other sub-space is vented, the piston is set in motion in the switched-on position of the quick-earth electrode.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the ventable subspace is located on the side of the piston (50, 84, 182) adjacent to the quicker contact pins.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Drive device according to claim 1, characterized in that the ventable subspace can be vented by means of a rupturable rupture plate (62, 104).

4. Drive device according to claim 3, characterized in that the bursting plate can be broken open by means of a striker pin (106) which can be actuated due to a fault in the encapsulation (30).

5. Drive device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the ventable subspace can be vented by means of a servo valve arrangement (120, 170, 190; 210, 206, 190) (Fig. 3 to 5).

6. Drive device according to claim 5, characterized in that the servo valve has a pulse valve, which is used to open a small opening and thus to vent a cylinder space, and has a piston arranged in the cylinder space, which after opening the small opening through the pulse valve opens the second, larger opening and thus vents the space below the piston (84).

7. The device according to claim 6, characterized in that the servo valve is arranged laterally next to the housing for receiving the fast earth electrode (Fig. 3).

8. The device according to claim 7, characterized in that the servo valve is arranged concentrically to the piston rod of the piston, which drives the quick earth electrode (Fig. 4).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that strips are provided on the piston which close the outflow opening after moving into the switched-on position by resting on sealing elements.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the space above the piston is connected to the encapsulation by means of a connecting line (Fig. 1 to 6).

11. The device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the piston rod is hollow, so that the space above the piston is connected to the encapsulation via the piston rod.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rupture plate is provided in the encapsulation, which bursts when a predetermined pressure within the encapsulation is exceeded as a result of an error that a third piston is provided outside the rupture plate in a cylinder space, which with is mechanically connected to the pulse valve (190) in such a way that after the bursting plate bursts, the third piston is actuated and the pulse valve opens (FIG. 6).

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston is connected via a balance beam with the pulse valve, which balance beam is rotatably supported approximately in its center (Fig. 6).