CH668663A5

CH668663A5 - HYDRAULIC DEVICE FOR CONTROLLING A PISTON-CYLINDER ARRANGEMENT OF A CIRCUIT BREAKER ACTUATOR.

Info

Publication number: CH668663A5
Application number: CH493185A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Koerner; Horst Plettner
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1984-12-22
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1989-01-13
Also published as: DE3447132C2; DE3447132A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Hydraulikeinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. DESCRIPTION The invention relates to a hydraulic device according to the preamble of claim 1.

Derartige Hydraulikeinrichtungen dienen zum Betätigen der elektrischen Leistungsschalter, insbesondere der Leistungsschal-ter, die mit Schwefelhexafluorid als Isoliergas oder Löschgas oder mit Öl arbeiten. Die Betätigung des beweglichen Schaltstiftes erfolgt bei diesen Hochspannungsschaltern im allgemeinen-mit einer Hydraulikeinrichtung, die eine Kolben-Zylinder-Anordnung hin- und herbewegt, um so den bewegbarenSchaltstift, der mit dem Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist, in die Ein- Ausschaltstellung zu verbringen. Hydraulic devices of this type are used to actuate the electrical circuit breakers, in particular the circuit breakers, which work with sulfur hexafluoride as the insulating gas or extinguishing gas or with oil. In these high-voltage switches, the actuation of the movable switching pin is generally carried out using a hydraulic device which moves a piston-cylinder arrangement back and forth, in order in this way to move the movable switching pin, which is connected to the piston of the piston-cylinder arrangement, Spend off position.

Eine wichtige Forderung der VDE-Vorschriften besteht darin, dass der Leistungsschalter nach einer erstenAusschaltung innerhalb von 300 msec wieder in die Einschaltstellung verbracht werden muss; eine weitere Forderung besteht darin, dass dann der Schalter unmittelbar wieder ausschaltbereit sein muss. Der Grund hierfür liegt darin, dass unter Umständen Fehlschaltungen vorkommen können; sollte aufgrund einer Fehlschaltung und nicht aufgrund eines Kurzschlusses ein Schalter ausschalten und ausgeschaltet bleiben, dann ist damit das gesamte nachfolgende Netz vom Strom abgeschaltet, was erheblich Probleme und Schäden mit sich bringen kann. Damit dies verhindert wird, muss der Schalter nach einem ersten Ausschaltvorgang wieder einschalten; sollte ein Kurzschluss nicht vorhanden sein, dann würde der Schalter eingeschaltet bleiben; ist ein Kurzschluss tatsächlich vorhanden, dann wird der Schalter sofort wieder in Ausschaltstellung gehen. An important requirement of the VDE regulations is that the circuit breaker must be returned to the closed position within 300 msec after the first opening; a further requirement is that the switch must then be immediately ready to switch off again. The reason for this is that incorrect switching may occur; Should a switch turn off and remain off due to a malfunction and not due to a short circuit, then the entire subsequent network is disconnected from the power, which can cause considerable problems and damage. To prevent this, the switch must switch on again after a first switch-off; if there is no short circuit, the switch would remain on; if a short circuit is actually present, the switch will immediately return to the off position.

Damit der Schalter bzw. die Hydraulikeinrichtung diese geforderten Schaltzyklen mit der notwendigen und auch gleichen Schaltgeschwindigkeit durchfahren kann, sind spezielle Hydraulik-Speicher vorzusehen. Hydraulik-Speicher besitzen in einem Zylinder einen bewegbaren Kolben, auf dessen einer Seite sich eine Feder, beispielsweise eine Gasdruckfeder, und auf dessen anderer Seite sich das Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl befindet. Die Druckfeder, die zur Aufrechterhaltung des Fluid-druckes erforderlich ist, ist so auszulegen, dass sie auch nach einer ersten Entnahme von Drucköl bzw. -fluid den im wesentlichen gleichen Druck aufrecht erhalten kann. Zu diesem Zweck müssen Kompensationseinrichtungen vorgesehen werden, die den Einfluss der Kennlinie der Druckfeder eliminieren. Eine derartige Kompensationseinrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 32 32 074 bekannt geworden. Diese Konstruktion ist wegen der relativ aufwendigen Kipphebelkinematik recht kompliziert, hat aber den besonderen Vorteil, dass sie die Veränderung der Federkraft der in dem Speicher verwendeten Druckfedern kompensiert. Special hydraulic accumulators must be provided so that the switch or the hydraulic device can drive through these required switching cycles with the necessary and the same switching speed. Hydraulic accumulators have a movable piston in a cylinder, on one side of which there is a spring, for example a gas pressure spring, and on the other side of which is the pressure fluid, in particular hydraulic oil. The compression spring, which is required to maintain the fluid pressure, is to be designed in such a way that it can maintain the essentially the same pressure even after a first removal of pressure oil or fluid. For this purpose, compensation devices must be provided which eliminate the influence of the characteristic of the compression spring. Such a compensation device is known for example from DE-OS 32 32 074. This construction is quite complicated because of the relatively complex rocker arm kinematics, but has the particular advantage that it compensates for the change in the spring force of the compression springs used in the memory.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine mechanisch unkomplizierte Hydraulikeinrichtung zu schaffen, bei der die Energie für die beiden Ausschaltvorgänge bei einem O-CO-Zy-klus völlig gleich ist. The object of the invention is therefore to provide a mechanically uncomplicated hydraulic device in which the energy for the two switch-off processes in an O-CO cycle is completely the same.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Es werden also insgesamt zwei Hydraulik-Druckspeicher vorgesehen, von denen der (Arbeits-)Druckbereich des einen Speichers über dem des anderen liegt und dessen Volumen auch grösser ist als das des anderen. Der erste Hydraulik-Speicher muss nämlich soviel Fluid auf entsprechend hohem Druck enthalten, dass er sowohl einen Einschaltvorgang als auch einen Ausschaltvorgang steuern kann. Der andere, zweite Druckspeicher hingegen muss nur den Ausschaltvorgang bewältigen, dieses allerdings zweimal hintereinander. Dennoch benötigt er nur eine Fluidmenge für einen Ausschaltvorgang, denn er wird während des Einschaltvorganges durch Einwirkung des ersten Druckspeichers wieder aufgefüllt. Dieses kann dadurch erreicht werden, dass während des Einschaltvorganges Fluid aus dem ersten Speicher gleichzeitig in den zweiten Speicher umgefördert wird, welcher nach Beendigung des Einschaltvorganges wieder «aufgeladen» und bereit für den zweiten Ausschaltvorgang ist. Dadurch wird die Ausschaltung grundsätzlich immer von dem zweiten Hydraulik-Speicher durchgeführt beziehungsweise realisiert, der speziell auf den Ausschalt Vorgang ausgerichtet ist. Die erfindungsgemässen Vorteile bestehen nun darin, dass die Ausschaltgeschwindigkeit bei allen Schaltungen gleich ist und dass beim ersten Ausschaltvorgang keine Überschussenergie beim zweiten Speicher vorhanden ist, wodurch insgesamt Speicherenergie eingespart wird. A total of two hydraulic pressure accumulators are therefore provided, of which the (working) pressure range of one accumulator is above that of the other and the volume of which is also larger than that of the other. The first hydraulic accumulator must contain enough fluid at a correspondingly high pressure that it can control both a switch-on process and a switch-off process. The other, second pressure accumulator, on the other hand, only has to cope with the switch-off process, but this must be done twice in succession. Nevertheless, it only requires a quantity of fluid for a switch-off process, because it is refilled during the switch-on process by the action of the first pressure accumulator. This can be achieved by simultaneously conveying fluid from the first store to the second store during the switch-on process, which is “charged” again after the switch-on process is completed and is ready for the second switch-off process. As a result, the switch-off is always carried out or implemented by the second hydraulic accumulator, which is specifically designed for the switch-off process. The advantages according to the invention now consist in the fact that the switch-off speed is the same for all circuits and that there is no excess energy in the second memory during the first switch-off process, as a result of which overall memory energy is saved.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in dem Vorschlag zu sehen, die Auffüllung des zweiten Hochdruckspeichers nach dem ersten Ausschaltvorgang durch eine Rückführung des Fluids aus der Kolben-Zylinder-Anordnung in den zweiten Speicher zu erreichen, währenddessen der erste Hochdruckspeicher die Kolben-Zylinder-Anordnung in die Einschaltstellung des Leistungsschalters führt. Hierdurch kann die Gesamtmenge des benötigten Fluids verringert A particularly advantageous development of the inventive concept can be seen in the proposal to fill the second high-pressure accumulator after the first switch-off process by returning the fluid from the piston-cylinder arrangement to the second accumulator, during which the first high-pressure accumulator Arrangement in the open position of the circuit breaker leads. This can reduce the total amount of fluid required

5 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

3 3rd

668 663 668 663

werden, wodurch das Volumen sowohl des ersten Speichers als auch eines Niederdruckspeichers verringert werden kann. be, whereby the volume of both the first store and a low-pressure store can be reduced.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. Further advantageous refinements of the invention can be found in the dependent claims.

Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Hydraulik-Einrichtung in einigen unterschiedlichen Stellungen dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert und nocheinmal verdeutlicht werden. Based on the drawings, in which an embodiment of the hydraulic device according to the invention is shown in several different positions, the invention will be explained in more detail and clarified again.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemässen Hydraulik-Einrichtung, 1 shows the schematic structure of a hydraulic device according to the invention,

Fig. 2 die Einrichtung gemäss Fig. 1 in der Stellung «Aus» nach Pumpenlauf, 2 shows the device according to FIG. 1 in the “off” position after the pump has run,

Fig. 3 die erfindungsgemässe Einrichtung gemäss Figuren 1 und 2 in der Stellung «Ein» vor Pumpenlauf, 3 shows the device according to the invention according to FIGS. 1 and 2 in the “on” position before the pump runs,

Fig. 4 die gleiche Einrichtung in Stellung «Ein» nach Pumpenlauf, 4 shows the same device in the “on” position after the pump has run,

Fig. 5 die gleiche Einrichtung in der Stellung «Aus» nach einer (richtigen oder falschen) Kurzschlussmeldung, 5 shows the same device in the “off” position after a (correct or incorrect) short-circuit message,

Fig. 6 die gleiche Einrichtung in der Stellung «wieder ein» nach der Kurzschlussmeldung und Fig. 6 shows the same device in the "on again" position after the short-circuit message and

Fig. 7 die gleiche Einrichtung in der Stellung «Aus» nach Bestätigung des Kurzschlusses. Fig. 7 shows the same device in the "Off" position after confirmation of the short circuit.

Die in Figur 1 gezeigte Hydraulik-Einrichtung dient zur Betätigung eines elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalters, beispielsweise eines SF(,-Gas-Schalters mit einem Festkontaktstück 10 und einem damit zusammenwirkenden bewegbaren Schaltstift 11. Selbstverständlich ist jede Art eines Schalters durch diese Hydraulik-Einrichtung betätigbar, ein Vakuumschalter in gleicher Weise wie ein ölarmer Leistungsschalter und dergleichen. Wichtig ist lediglich, dass mit der Hydraulik-Ein-richtung eine Bewegung eines bewegbaren Schaltstiftes erzeugt wird, und zwar entsprechend den Vorschriften eine Bewegung mit sehr hohen Beschleunigungswerten, so dass die Ausschaltung sehr schnell erfolgen kann. The hydraulic device shown in FIG. 1 is used to actuate an electrical high-voltage circuit breaker, for example an SF gas switch with a fixed contact piece 10 and a movable switching pin 11 cooperating therewith. Of course, any type of switch can be actuated by this hydraulic device , a vacuum switch in the same way as a low-oil circuit breaker, etc. The only important thing is that the hydraulic device generates a movement of a movable switching pin, in accordance with the regulations a movement with very high acceleration values, so that the opening is very difficult can be done quickly.

Dem bewegbaren Schaltstift 11 ist eine Kolben-Zylinder-Anordnung 12 zugeordnet, die einen Zylinder 13 aufweist, in dem ein Kolben 14 hin- und herbewegbar angeordnet ist. Die mit dem Kolben 14 verbundene Kolbenstange 15 ist über eine nicht näher dargestellte, an sich bekannte Kupplung 16 mit dem beweglichen Schaltstift 11 verbunden. Dass die Kolbenstange bei der Durchführung aus dem Zylinder 13 heraus gasdicht beziehungsweise flüssigkeitsdicht geführt ist, bedarf keinerlei weiteren Erläuterungen. Der Raum oberhalb des Kolbens 14, der Raum also, in dem sich die Kolbenstange 15 befindet und am . Kolben 14 befestigt ist, besitzt die Bezugsziffer 17, wogegen der anderen Raum, also der Raum unterhalb des Kolbens 14, mit der Bezugsziffer 18 bezeichnet ist. Die Ortsbestimmungen «oberhalb» und «unterhalb» beziehen sich hierbei und auch bei den nachfolgenden Erläuterungen auf die Darstellung der Figur 1. A piston-cylinder arrangement 12 is assigned to the movable switching pin 11 and has a cylinder 13 in which a piston 14 is arranged so that it can be moved back and forth. The piston rod 15 connected to the piston 14 is connected to the movable switching pin 11 via a coupling 16, not known per se, which is known per se. The fact that the piston rod is guided in a gas-tight or liquid-tight manner out of the cylinder 13 requires no further explanation. The space above the piston 14, the space in which the piston rod 15 is located and at. Piston 14 is fastened, has the reference number 17, whereas the other space, ie the space below the piston 14, is designated by the reference number 18. The local determinations “above” and “below” relate here and also in the explanations below to the illustration in FIG. 1.

An der Anschlusswand beziehungsweise Abschlusswand für den Raum 18 unterhalb des Kolbens 14 ist eine Hydraulik-Lei-tung 19 angeschlossen, die mit einem Steuerventil 20 verbunden ist, dessen Wirkungsweise weiter unten noch näher erläutert werden soll. On the connecting wall or end wall for the space 18 below the piston 14, a hydraulic line 19 is connected, which is connected to a control valve 20, the operation of which will be explained in more detail below.

Die Hydraulik-Einrichtung besitzt einen ersten Hochdruckspeicher 21 und einen zweiten Hochdruckspeicher 22. Mit dem ersten Hochdruckspeicher 21 räumlich verbunden ist ein Niederdrucktank 23. Im Prinzip ist der erste Hochdruckspeicher 21 so aufgebaut, dass er einen Zylinder 24 aufweist, in dem ein Kolben 25 hin- und herbewegbar geführt ist; der Kolben ist von einer Kolbenstange 26 durchdrungen, welche aus dem ersten Hochdruckspeicher 21 ebenfalls druck-, gas- und flüssigkeitsdicht herausgeführt ist, und in einer Kulisse 27 endet, mittels welcher ein Steuerschalter 28 betätigt werden kann. Dieser Steuerschalter 28 dient zur Stromversorgung einer Druck-Speise-pumpe 29. Wenn der Schalter 28, wie in Figur 1 gezeigt, geschlossen ist, dann läuft die Pumpe 29 und fördert Fluid; ist der Schalter offen, wie beispielsweise in der Stellung gemäss Figur 2, dann ist die Pumpe 29 stillgesetzt. The hydraulic device has a first high-pressure accumulator 21 and a second high-pressure accumulator 22. A low-pressure tank 23 is spatially connected to the first high-pressure accumulator 21. In principle, the first high-pressure accumulator 21 is constructed in such a way that it has a cylinder 24 in which a piston 25 points - And is guided movably; the piston is penetrated by a piston rod 26, which is also led out of the first high-pressure accumulator 21 in a pressure-tight, gas-tight and liquid-tight manner and ends in a link 27, by means of which a control switch 28 can be actuated. This control switch 28 serves to supply power to a pressure feed pump 29. When the switch 28 is closed, as shown in FIG. 1, the pump 29 runs and delivers fluid; if the switch is open, for example in the position according to FIG. 2, the pump 29 is stopped.

Das nach unten gerichtete Ende der Kolbenstange 26 ist ebenfalls druckdicht aus dem ersten Hochdruckspeicher 21 herausgeführt und ragt in den Niederdrucktank 23; an ihrem Ende befindet sich ein kolbenartiger Federanschlag 30, der als Widerlager für eine Schraubendruckfeder 31 dient. Es ist selbstverständlich, dass anstatt des kombinierten Hochdruck-Nieder-druck-Speichers der Hochdruck-Speicher 21 von dem Niederdruck-Speicher 23 auch getrennt sein kann; dann wäre der Hochdruck-Speicher mit einer eigenen Druckfeder, beispielsweise einer Gasdruckfeder oder mit einer anders ausgebildeten Feder zu versehen. Es ist lediglich notwendig, dass auf den Kolben 25 eine Federkraft ausgeübt wird, die den Raum 32 unterhalb des Kolbens 25 zu verkleinern trachtet, indem sie den Kolben gegen die untere Abschlusswand des Raumes 32 zu drücken sucht. In der Figur 1 ist dieser Raum 32 derjenige Raum, der unmittelbar an den Niederdrucktank 23 anschliesst. The downward end of the piston rod 26 is also led out of the first high-pressure accumulator 21 in a pressure-tight manner and projects into the low-pressure tank 23; At its end there is a piston-like spring stop 30, which serves as an abutment for a helical compression spring 31. It goes without saying that instead of the combined high-pressure, low-pressure accumulator, the high-pressure accumulator 21 can also be separated from the low-pressure accumulator 23; then the high-pressure accumulator would have to be provided with its own pressure spring, for example a gas pressure spring or with a differently designed spring. It is only necessary that a spring force is exerted on the piston 25 which tends to reduce the space 32 below the piston 25 by trying to press the piston against the lower end wall of the space 32. In FIG. 1, this space 32 is the space that directly adjoins the low-pressure tank 23.

Der Raum 32 ist über eine Förder- beziehungsweise Speiseleitung 33 unter Zwischenfügen eines Rückschlagventils 34 mit dem Ausgang der Pumpe 29 verbunden. Dabei ist das Rückschlagventil 34 so gewählt, dass vom Ausgang der Pumpe 29 in den Raum 32 immer gefördert werden kann, dass eine umgekehrte Strömung jedoch nicht möglich ist. Der Raum 32 ist mit einer weiteren Druckleitung 35 mit dem Raum 17 oberhalb des Kolbens 14 der Kolben-Zylinder-Anordnung 12 unter Zwischenfügung einer Drossel 36 verbunden. Zwischen dem Ausgang der Leitung 35 und dem Raum 32 und der Drossel 36 ist eine Steuerleitung 37 angeschlossen, die mit dem Ventil 20 in Verbindung steht. Parallel zur Drossel 36 befindet sich ein Rückschlagventil 38, welches eine Umgehung in Richtung vom Raum 32 hin zu dem Raum 17 sperrt, in umgekehrter Richtung jedoch zulässt. Der Raum 17 ist weiterhin über eine Druckleitung 39 mit dem zweiten Hochdruckspeicher 22 verbunden und zwar mit dessen Raum 40 unterhalb eines Kolbens 41. Dieser Raum 40 entspricht im Prinzip dem Raum 32 im ersten Druckspeicher 21. Mittels einer Druckfeder 42 ist der in dem Hochdruckspeicher 22 befindliche Kolben 41 so beaufschlagt, dass er den Raum 40 unterhalb des Kolbens 41 ebenfalls zu verkleinern trachtet. An der Druckleitung 39 zwischen dem Raum 17 und dem Raum 40 ist eine weitere Druckleitung 43 angeschlossen, die mit dem Ausgang der Pumpe 29 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 44 verbunden ist, welch letzteres eine Fluid-Strömung von der Pumpe 29 hin zu dem Raum 40 gestattet, nicht aber in umgekehrter Richtung. The space 32 is connected to the outlet of the pump 29 via a delivery or feed line 33 with the interposition of a check valve 34. The check valve 34 is selected so that it can always be pumped from the outlet of the pump 29 into the space 32, but that a reverse flow is not possible. The space 32 is connected to a further pressure line 35 with the space 17 above the piston 14 of the piston-cylinder arrangement 12 with the interposition of a throttle 36. A control line 37, which is connected to the valve 20, is connected between the outlet of the line 35 and the space 32 and the throttle 36. In parallel to the throttle 36 there is a check valve 38 which blocks a bypass in the direction from the room 32 to the room 17, but allows it in the opposite direction. The space 17 is also connected via a pressure line 39 to the second high-pressure accumulator 22, specifically to the space 40 below a piston 41. This space 40 corresponds in principle to the space 32 in the first pressure accumulator 21. By means of a compression spring 42, that is in the high-pressure accumulator 22 located piston 41 so acted that he also tries to reduce the space 40 below the piston 41. A further pressure line 43 is connected to the pressure line 39 between the space 17 and the space 40 and is connected to the outlet of the pump 29 with the interposition of a check valve 44, the latter allowing a fluid flow from the pump 29 to the space 40 , but not in the opposite direction.

Nun zum Steuerventil: dieses weist nach oben hin Ausgänge Zi und Z2 auf, welche beide mit der Leitung 19 verbindbar sind, d.h. in jeder von zwei möglichen Schaltstellungen ist das Steuerventil 20 zur Leitung 19 hin offen. Weitere Ausgänge des Steuerventils 20 sind nach unten gerichtet und mit den Indices «P» und «T» gekennzeichnet. In der einen Schaltstellung ist das Steuerventil — über den Ausgang P — zur Steuerleitung 37 hin offen, in der zweiten, dargestelltenStellung ist es zu einer Niederdruck-Leitung 45 hin offen, welche zur Druck-Speise-Pumpe 29 führt und über eine Abzweigleitung 46 auch mit dem Niederdrucktank 23 verbunden ist. Now to the control valve: this has outputs Zi and Z2 upwards, both of which can be connected to line 19, i.e. In each of two possible switching positions, the control valve 20 is open to the line 19. Further outputs of the control valve 20 are directed downward and identified by the indices “P” and “T”. In one switch position, the control valve is open to the control line 37 via the output P, in the second position shown it is open to a low-pressure line 45, which leads to the pressure-feed pump 29 and also via a branch line 46 is connected to the low pressure tank 23.

Die Figur 1 zeigt die Stellung der Hydraulik-Einrichtung kurz nach dem Pumpenlauf, d.h. aufgrund des geschlossenen Schalters 28 wird die Pumpe 29 angesteuert, so dass sie Fluid in Pfeilrichtung A und B hin zu den Räumen 32 und 40 beziehungsweise 17 fördert; hierdurch werden die Kolben 25 und 41 nach oben bis zu ihrem oberen Anschlag bewegt und der Raum 17 oberhalb des Kolbens 14 mit Fluid gefüllt (falls nicht schon welches darin enthalten ist). Nachdem dies beendet ist, schaltet die Pumpe 29 ab; die Hydraulik-Einrichtung hat nun die Stellung, wie sie der Figur 2 zu entnehmen ist. Angemerkt sei, dass der Raum 32 des Hydraulik-Speichers 21 in seinem Volumen Figure 1 shows the position of the hydraulic device shortly after the pump has run, i.e. due to the closed switch 28, the pump 29 is activated so that it conveys fluid in the direction of the arrows A and B to the rooms 32 and 40 and 17; hereby the pistons 25 and 41 are moved up to their upper stop and the space 17 above the piston 14 is filled with fluid (if not already contained therein). After this has ended, the pump 29 switches off; the hydraulic device now has the position as can be seen in FIG. 2. It should be noted that the volume 32 of the hydraulic accumulator 21

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

fit) fit)

65 65

668 663 668 663

4 4th

deutlich grösser ist als der Raum 40 des Speichers 22 und darüber hinaus ist auch der Arbeits-Druckbereich des Speichers 21 oberhalb desjenigen des Speichers 22, was durch entsprechende Bemessung der Federkraftspeicher beziehungsweise der Druckfedern 31 und 42 erzielbar ist. is significantly larger than the space 40 of the accumulator 22 and, moreover, the working pressure range of the accumulator 21 is above that of the accumulator 22, which can be achieved by appropriate dimensioning of the spring force accumulator or the compression springs 31 and 42.

Um den Schalter 10/11 einzuschalten, wird das Ventil 20 umgeschaltet, so dass dem Fluid der Weg von dem Raum 32 unterhalb des Kolbens 25 freigelassen wird in den Raum 18 unterhalb des Kolbens 14; durch die unterschiedlich bemessenen Federkräfte 31, 42 und die Flächendifferenz von Unterseite und Oberseite des Kolbens 14 wird dieser nach oben in Pfeilrichtung C bewegt, wodurch der Schalter 10/11 eingeschaltet wird. Diese Schaltsituation veranschaulicht die Figur 3. Hier ist auch erkennbar, dass sich das Volumen des Raumes 32 im Hochdruckspeicher verringert hat, und zwar um den Betrag, um den sich das Gesamtfluidvolumen im Zylinder 13 vergrössert hat, was durch das Ausfahren der vergleichsweise gross im Aussendurch-messer bemessenen Kolbenstange 15 bewirkt wird. Inzwischen ist nun auch — infolge der Stellung der Kulisse 27 — der Schalter 28 geschlossen, wodurch die Pumpe 29 anläuft und Fluid in Pfeilrichtung A fördert, d.h. den Raum 32 unterhalb des Kolbens 25 wieder mit Fluid anfüllt. Im Niederdruck-Speicher verbleibt damit nur noch vergleichsweise wenig Fluid. In order to switch on the switch 10/11, the valve 20 is switched over, so that the fluid is given its way from the space 32 below the piston 25 into the space 18 below the piston 14; due to the differently dimensioned spring forces 31, 42 and the area difference between the bottom and top of the piston 14, the piston 14 is moved upward in the direction of arrow C, whereby the switch 10/11 is switched on. This switching situation is illustrated in FIG. 3. It can also be seen here that the volume of the space 32 in the high-pressure accumulator has decreased, namely by the amount by which the total fluid volume in the cylinder 13 has increased, which is due to the fact that the comparatively large extension in the outside knife piston rod 15 is effected. In the meantime, due to the position of the link 27, the switch 28 is now closed, as a result of which the pump 29 starts up and pumps fluid in the direction of arrow A, i.e. refills the space 32 below the piston 25 with fluid. This means that comparatively little fluid remains in the low-pressure accumulator.

Nachdem der Raum 32, d.h. also der erste Speicher 21 gefüllt ist, schaltet die Pumpe 29 wieder ab. Die Hydraulik-Ein-richtung und der Schalter 10/11 befinden sich in der Einschaltstellung, d.h. eine Ausschaltung beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses erwartend. Diese Situation ist in der Figur 4 dargestellt. After space 32, i.e. So the first memory 21 is filled, the pump 29 switches off again. The hydraulic device and switch 10/11 are in the ON position, i.e. expecting a switch-off due to a short circuit, for example. This situation is shown in Figure 4.

Wenn eine Ausschaltung nun vorgenommen werden soll, dann wird das Steuerventil 20 angesteuert und so umgeschaltet, dass die Leitung 19 über die Anschlüsse Zi und T mit dem Leitungssystem 45/46 und somit mit dem Niederdruck-Speicher 23 verbunden wird. Dadurch wird der Raum 18 unterhalb des Kolbens 14 entlastet und der gesamte Inhalt des Speichers 22 kann sich zur Ausführung der Ausschaltbewegung in den Raum 17 oberhalb des Kolbens 14 entleeren. Der Kolben 14 bewegt sich in Pfeilrichtung D, also in Ausschaltrichtung. Diese Situation zeigt die Figur 5. If a switch-off is now to be carried out, then the control valve 20 is actuated and switched so that the line 19 is connected via the connections Zi and T to the line system 45/46 and thus to the low-pressure accumulator 23. As a result, the space 18 below the piston 14 is relieved and the entire contents of the accumulator 22 can be emptied into the space 17 above the piston 14 in order to carry out the switch-off movement. The piston 14 moves in the direction of arrow D, that is to say in the direction in which it is switched off. This situation is shown in FIG. 5.

Entsprechend den bereits angesprochenen VDE-Vorschriften muss der Schalter aber innerhalb einer bestimmten Zeit wieder eingeschaltet werden, es ist dies die Schaltfolge C-O, und zwar damit bei einem Schaltfehler nicht die gesamte, hinter dem Leistungsschalter befindliche Anlage abgeschaltet wird. Wäre näm-5 lieh in diesem Netzbereich kein Kurzschluss vorhanden, dann wäre der Ausschaltvorgang unsinnig, die Folgen eines stets unerwünschten Netzausfalles aber wären sehr weitreichend. Aus diesem Grunde soll der Schalter innerhalb von 300 msec wieder eingeschaltet werden; sollte ein Kurzschluss dann tatsächlich belo ziehungsweise nach wie vor anstehen, muss der Schalter ein zweites Mal und nun endgültig ausschalten. According to the VDE regulations already mentioned, the switch must be switched on again within a certain time, this is the switching sequence C-O, so that in the event of a switching error, the entire system behind the circuit breaker is not switched off. If näm-5 were not short-circuited in this network area, the switch-off process would be nonsensical, but the consequences of an always undesirable network failure would be very far-reaching. For this reason the switch should be turned on again within 300 msec; if a short circuit is actually still pending, the switch must switch off a second time and now for good.

Zur Wiedereinschaltung des Schalters wird nun wieder der erste Hochdruckspeicher 21 herangezogen. Das in ihm gespeicherte Druckfluid wird nach einer erneuten Umschaltung des 15 Steuerventils 20 vollständig in den Raum 18 unterhalb des Kolbens 14 der Kolben-Zylinder-Anordnung geleitet. Hierdurch wird der Kolben 14 in Pfeilrichtung C nach oben bewegt, der Raum 17 oberhalb des Kolbens 14 verkleinert und das in diesem Raum befindliche Fluid über die Leitung 39 in den zweiten 20 Hochdruckspeicher 22 gefördert. Dieser zweite Hochdruckspeicher 22 nimmt somit wieder eine funktionsbereite Stellung ein. Diese Schaltstellung veranschaulicht die Figur 6. The first high-pressure accumulator 21 is now used again to switch the switch on again. After a renewed switchover of the control valve 20, the pressure fluid stored in it is completely conducted into the space 18 below the piston 14 of the piston-cylinder arrangement. As a result, the piston 14 is moved upward in the direction of arrow C, the space 17 above the piston 14 is reduced and the fluid in this space is conveyed via line 39 into the second high-pressure accumulator 22. This second high-pressure accumulator 22 thus again assumes a function-ready position. This switching position is illustrated in FIG. 6.

Wenn nun der Kurzschluss nach wie vor ansteht, wird das Steuerventil wieder umgeschaltet, so dass der Raum 18 wieder 25 mit dem Niederdrucktank 23 verbunden ist, was also über die Leitungen 45/46 erfolgt. Das in dem Druckspeicher 22 in dessen Raum 40 befindliche Fluid gelangt nun wiederum in den Raum 17 oberhalb des Kolbens 14 und drückt den Kolben nach unten in Pfeilrichtung D, wodurch eine endgültige Ausschal-30 tung bewirkt wird. Diese letztgeschilderte Schaltstellung ist der Figur 7 zu entnehmen. If the short circuit is still present, the control valve is switched over again, so that the space 18 is again connected to the low-pressure tank 23, which is done via lines 45/46. The fluid in the pressure accumulator 22 in its space 40 now again passes into the space 17 above the piston 14 and presses the piston downward in the direction of the arrow D, whereby a final switch-off is effected. This last-mentioned switching position can be seen in FIG. 7.

Da in der Stellung gemäss Figur 6, wenn also der Hochdruckspeicher 21 vollständig entleert ist, auch der Schalter 28 eingeschaltet ist, wird die Pumpe 29 schon vor Beendigung des 35 endgültigen Ausschaltvorganges in Betrieb gesetzt, so dass das im Niederdrucktank 23 befindliche Fluid wieder in die Räume 32 und 40 gefördert wird. Der Zyklus beginnt nunmehr wieder von vorne, wobei der Einschaltvorgang aber gesondert ausgelöst werden muss, beispielsweise erst nach dem Beheben der 40 Kurzschlussursache. Since in the position according to FIG. 6, when the high-pressure accumulator 21 is completely emptied, the switch 28 is also switched on, the pump 29 is put into operation before the end of the final switch-off process, so that the fluid in the low-pressure tank 23 returns into the Rooms 32 and 40 is funded. The cycle now starts again, but the switch-on process must be triggered separately, for example after the cause of the short circuit has been removed.

v v

4 Blätter Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

668 663

1. Hydraulic device for controlling a piston-cylinder arrangement for actuating an electrical high-voltage circuit breaker, characterized in that the hydraulic device contains a first high-pressure accumulator (21) and a second high-pressure accumulator (22), that the second high-pressure accumulator (22) It is dimensioned such that the pressure fluid stored in it is only sufficient for a switch-off operation, the first high-pressure accumulator (21), on the other hand, has a volume that corresponds to the volume of the second high-pressure accumulator plus a fluid quantity for the switching-on process, the pressure range of the first hydraulic accumulator being above the of the second hydraulic accumulator; and that the two high-pressure accumulators (21, 22) are connected to one another in such a way that the first high-pressure accumulator (21), after the high-voltage circuit breaker has been switched off and thus the second high-pressure accumulator (22) has been emptied, causes the latter to be filled up during the switch-on process.

2. Hydraulic device according to claim 1, characterized in that the filling of the second high-pressure accumulator (22) after the first switch-off process takes place at least partially by returning the pressure fluid from the piston-cylinder arrangement (12), during which the first high-pressure accumulator (21 ) the piston-cylinder arrangement leads to the closed position of the high-voltage circuit breaker (10/11).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Hydraulic device according to claim 1 or 2, characterized in that the first high-pressure accumulator (21) is functionally coupled to a switch contact (28) which serves to control and switch on a hydraulic pump (29) when the first high-pressure accumulator (21) is empty .

4. Hydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure fluid receiving, to be reduced under the pressure of a spring space (32) of the first high-pressure accumulator (21) via a throttle (36) with the hydraulic space (17) of the piston Cylinder arrangement (12) is connected.

5. Hydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure fluid-containing space (40) of the second high-pressure accumulator (22) is also connected to the hydraulic space (17) of the piston-cylinder arrangement (12).

6. Hydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the output of the hydraulic pump (29) is connected to the pressure chambers (32, 40) of the two high-pressure accumulators (21, 22).