CN1153989A - 气体断路器及其所使用的液压驱动系统 - Google Patents
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Abstract
一种气体断路器，其具有一种液压操作系统的结构，能够在后来动作期间探测其中发生的阀的不完全关闭状态，以便防止它们的错误动作，以及为了提供一种为该断路器所使用的液压驱动系统，安排一个止回阀，以便抑制液流进入闭路操作滑阀下游侧的空间，其中，闭路操作滑阀下游侧的空间通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且测量液压泵的操作时间和操作次数。
Description
本发明涉及一种气体断路器及一种为它所使用的液压驱动系统。更准确地说，本发明涉及一种具有优选功能，例如探测阀内漏油，并且即使阀内发生漏油也防止液压损失的断路器，而且本发明还涉及一种为该断路器所使用的液压驱动系统。
供电系统正以测量系统和信息系统的最新进展支撑着我们的社会，因此提出了较大的可靠性要求。构成供电系统的断路器在满足这个要求中起主要作用。特别是，线路中已使用了超高压力的大容量气体断路器，并且其驱动系统已主要使用了液压操作系统。当一条线路由于线路中发生短路事故，或由于线路切换，或由于其它种种原因而必须转接和充电时，要求这些断路器根据指令具有断开和充电电路的功能。特别是，为了使供电系统实现较高的可靠性，当断路器在闭路状态时，根据指令断路器应该必定断开电路；而且断路器应该具有高可靠功能来防止用泵增压，而给跳闸以优先权(即给断开以优先权)。
如日本公开实用新型No.Sho 58-14636所述，用于气体断路器的常规液压驱动系统说明为一种使用一个开路球阀和一个闭路球阀的液压驱动系统，其两个球阀用以转换液压回路的通路，以便断开和充电断路器。
为了保证可靠性，公开实用新型No.Sho 58-14636所述的常规技术提供例如增加各个阀的可靠性及加强工作液体的控制的措施，但是从本领域所使用的液压驱动系统的构造方面来看，该技术具有下列不利因素。
当一个闭路球阀在断路器的闭路状态下固定，引起不完全关闭状态时，这个不完全关闭状态在充压状态下不能探测到。因此，当引导一个开路操作时，即使在这种不完全关闭状态下，断路器也一次就断开，但是如果开路球阀恢复，就又发生一次充压操作，导致泵增压动作。当一个开路操作阀在断路器的开路状态下固定，引起不完全关闭状态时，这个不完全关闭状态在这种开路状态下探测不到。因此，如果在那个状态下执行闭路操作，断路器一次就闭合其电路。然而，(1)如果渗漏严重，当闭路球阀恢复时，电路再次断开。如果断开断路器的指令继续，那么充压再次恢复，导致泵增压操作。(2)如果渗漏轻微，则不导致开路动作；以及如果渗漏量超过液压泵的排出量，尽管断路器保持在闭合状态，也损失液压，因此不利地，开路动作失败。
本发明的第一目的是提供一种气体断路器，以及提供一种为它所使用的液压驱动系统，该气体断路器具有一种液压操作系统的结构，其能够探测如上述发生的阀的这种不完全关闭状态，以防止后续动作期间的错误动作。
本发明的第二目的是提供一种气体断路器，以及一种为它所使用的液压驱动系统，该气体断路器即使在发生阀的不完全关闭状态下，也把液压保持在其关闭状态，从而断路器能完成后来的开路动作。
本发明的第三目的是提供一种气体断路器，以及一种为它所使用的液压驱动系统，该气体断路器能够防止各个阀的错误动作，同时尽可能避免机械振动的相互影响。
本发明的第四目的是提供一种气体断路器，以及一种为它所使用的液压驱动系统，该气体断路器尽可能避免发生任何阀的不完全关闭状态。
为了实现第一目的，本发明的气体断路器具有这样一种结构，即安排一个止回阀，以便抑制液流进入闭路操作滑阀的下游侧的空间，其中闭路操作滑阀的下游侧的空间通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且测量一个液压泵的操作时间或操作次数。
为了实现第二目的，本发明的气体断路器的特征在于，一个导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作，从低压转换为高压的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室中压力转换所驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作，从低压转换为高压的开路操作第一导室，以及一个由该开路操作第一导室中压力转换所驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室通过一个第一隔膜连接到一个蓄压器，并且闭路操作阀下游侧通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且其中设置第一和第二隔膜，以便通过第一隔膜的流量与通过第二隔膜的流量之和可以小于液压泵的排出量。
特征上，该导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作，从低压转换为高压的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室中压力转换所驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作，从低压转换为高压的开路操作第一导室，以及一个由该开路操作第一导室中压力转换所驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室通过一个第一隔膜连接到一个蓄压器，并且闭路操作阀的下游侧通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且其中设置第一和第二隔膜及液压泵的排出量，以便当闭路导阀和闭路操作阀都在它们的打开状态时，使压力可以保持在断路器的检定最低操作压力之上。
特征上，该导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，以及一个通过该闭路导阀的动作，从低压转换为高压的闭路操作第一导室，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作，从低压转换为高压的开路操作第一导室，以及一个由该开路操作第一导室中压力转换所驱动的开路操作阀，其中，闭路导阀和开路导阀的阀板尺寸与闭路操作阀和开路操作阀的阀板尺寸为各自相同的尺寸；闭路操作第一导室和开路操作第一导室分别通过一个第一隔膜和一个第三隔膜连接到一个液压源，并且闭路操作阀的下游侧通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且通过开路操作滑阀的阀板连接到低压油箱，并且设置液压源到低压油箱之间包括第一，第二和第三隔膜的通路的阻力，以便当闭路导阀，闭路操作阀，开路导阀和开路操作阀全部在它们的打开状态时，主阀导室中的压力可以把主阀置于断路器开路动作的位置。
特征上，主阀备有一个主阀的闭路阀，一个主阀的开路阀，以及一个主阀导室；导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个与安排在其中的该闭路导阀相联通的闭路操作第一导室，一个闭路操作阀，一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个与该开路导阀安排在其中的空间联通的开路操作第一导室，以及一个开路操作阀，其中，一个液压源通过液压缸的一个空间连接到主阀的闭路阀侧；主阀的闭路阀侧的空间通过一个第一隔膜连接到闭路操作第一导室；并且主阀的闭路阀侧的空间与相对闭路操作第一导室的闭路操作阀塞的空间通过一个第三隔膜，连接到开路操作第一导室及相对开路操作第一导室的开路操作阀塞的空间；闭路操作阀下游侧的空间和液压缸的转换室，主阀的闭路阀及主阀的开路阀所封闭的空间，通过一个第四隔膜连接到主阀导室；主阀导室通过一个止回阀连接到低压油箱；并且开路阀下游侧和闭路阀下游侧空间及开路导阀各自连接到低压油箱。
该气体断路器所使用的液压驱动系统备有一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，一个包括液压活塞的液压缸，一个主阀，备有一个主阀闭路阀，一个主阀开路阀和一个主阀导室，一个闭路导阀驱动机构，根据来自一个控制系统的闭路指令而动作，一个闭路导阀，用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭，一个闭路操作第一导室，与其中安排该闭路导阀的空间相联通，一个闭路操作阀，以及一个开路导阀驱动机构，根据来自一个控制系统的开路指令而动作，一个开路导阀，用该开路导阀驱动机构来打开和关闭，一个开路操作第一导室，与其中安排该开路导阀的空间相联通，以及一个控制阀系统，备有一个开路操作阀，其中，液压源通过液压缸的一个空间连接到主阀闭路阀侧的空间；主阀闭路阀侧的空间通过一个第一隔膜连接到闭路操作第一导室；主阀闭路阀侧的空间与相对闭路操作第一导室的闭路操作滑阀的空间通过一个第三隔膜，连接到开路操作第一导室；上述空间连接到相对开路操作第一导室的开路操作阀的空间；闭路操作阀下游侧的空间和液压缸的转换室，主阀的闭路阀及主阀的开路阀之间的空间，以及液压缸的转换室，通过一个第四隔膜连接到主阀导室；主阀导室和闭路操作阀下游侧空间通过一个止回阀连接到主阀导室和开路操作阀侧空间；闭路操作阀下游侧空间通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱；开路操作阀下游侧空间和闭路导阀及开路导阀下游侧各自连接到低压油箱，并且其中根据来自一个控制系统的闭路指令或开路指令，通过转换控制阀系统的通路，把液压缸转换室的液压从低压转换为高压，以驱动液压活塞。
为了实现第三目的，本发明的气体断路器的特征在于，以与液压缸中液压活塞的操作轴相垂直的方向，安排导阀驱动系统的闭路导阀和闭路操作阀的操作轴，开路导阀和开路操作阀的操作轴，以及控制阀系统的主阀的操作轴。此外，断路器特征上具有这样一种布置，即液压缸中液压活塞的操作轴，控制阀系统的主阀的操作轴，闭路操作阀的操作轴，闭路操作阀，开路导阀及开路操作阀相互垂直。
为了实现第四目的，本发明的气体断路器的特征在于，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作，从低压转换为高压的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室中压力转换所驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作，从低压转换为高压的开路操作第一导室，以及一个由该开路操作第一导室中压力转换所驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室和开路操作第一导室连接到一个蓄压器，并且闭路操作阀下游侧通过一个止回阀连接到主阀导室和开路操作阀的上游侧。
特征上，该气体断路器所使用的液压驱动系统备有一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，一个液压缸，包括一个液压活塞，一个控制阀系统，包括一个在低压与高压之间转换液压缸的转换室的液压，以便完成液压活塞的驱动操作的主阀，一个在低压与高压之间转换主阀导室的压力，以便驱动主阀的操作阀，和一个控制操作阀的导阀，以及一个导阀驱动系统，根据来自一个控制系统的开路指令或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作，在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路第一导室的压力转换所驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作，在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换所驱动的开路操作阀，并且其中闭路操作第一导室和开路操作第一导室连接到一个蓄压器；闭路操作阀的下游侧通过一个止回阀连接到主阀导室和开路操作阀的上游侧；并且液压活塞根据来自控制系统的开路或闭路指令，通过转换控制阀系统的通路，由此在低压与高压之间转换液压缸的转换室中的液压来驱动。
以下将参考图1至图5叙述本发明的一例。
图1是画出作为本发明一例的气体断路器在其闭合状态下的液压驱动系统的纵视图；
图2是画出作为本例的气体断路器在开路过程中的液压驱动系统的纵视图；
图3是画出作为本例的气体断路器在其断开状态下的液压驱动系统的纵视图；
图4是画出作为本例的气体断路器在闭路过程中的液压驱动系统的纵视图；
图5是画出液压驱动系统完成操作以给予本例的气体断路器开路以优先权的纵视图；
图6是画出作为本发明另一例的气体断路器在其闭合状态下的液压驱动系统的纵视图；以及
图7是画出安排气体断路器的液压驱动系统的缸轴方向，主阀及其它阀的操作轴方向的一例的视图。
如图1所示，本发明的气体断路器主要包括液压驱动系统1和通过连杆机构5与液压驱动系统1连接的断路器5，其中，断路和闭路动作是根据操作指令，通过驱动液压驱动系统1来完成。另外，蓄压器2，液压产生系统3(下文称为“液压泵3”)及低压油箱4连接到液压驱动系统1。在蓄压器2中安排一个活塞，用未把蓄压器2的内部分为两个空间。其一个空间例如密封有氮气。液压驱动系统1由主要部件，例如液压缸10，主阀20，闭路操作阀30，闭路导阀40，闭路导阀驱动机构50，开路操作阀60，开路导阀70，以及开路导阀驱动机构80所组成。
在液压缸10中形成液压缸的转换室11，这里驱动连杆机构5的液压活塞12安排为在液压缸10之内引起往复运动。如图1所示，连杆机构5侧液压活塞12的空间通过一个液压管与蓄压器2和液压产生系统3相联通；并且在用液压产生系统3升高油压之后，蓄压器2储备来自低压油箱4的油。在这里，液压泵3例如分别以320kg/cm2G和340kg/cm2G接通和断开。液压产生系统3的操作时间或操作次数用一个图中没有示出的控制系统来测量和监视。连杆机构5侧液压活塞12的空间还与图1所示主阀20闭路阀侧的阀24之上的空间相联通。液压缸的转换室11与主阀闭路阀侧的阀24和主阀开路阀侧的阀25所封闭的空间相联通。另外，转换室11通过隔膜23与主阀塞22之下形成的主阀导室21相联通。此外，主阀开路阀侧阀25下游侧的主阀塞22的空间与低压油箱4相联通。
此外，主阀闭路阀侧阀24之上的空间分别与闭路操作阀第一导室31，闭路操作阀第二导室33和闭路操作阀30的空间相联通。闭路操作阀第二导室33通过不同通路，与开路操作阀第二导室63相联通，并且通过隔膜65与开路操作阀第一导室61相联通。在闭路操作阀第一导室31之上，安排闭路导阀40的球阀41，而开路导阀70的球阀71安排在开路操作阀第一导室61之上。与低压油箱4相联通，在球阀41和71的导阀驱动机构侧，通过球阀41和71的打开和关闭动作，使通路形成为接通和断开。
换句话说，主阀导室21通过止回阀90与闭路操作阀30之下的空间相联通，并且闭路操作阀30之下的空间通过隔膜36用一个分开止回阀90上游的通路与低压油箱4相联通。主阀导室21与开路操作阀60之上的空间相联通，并且然后通过开路操作阀60与低压油箱4相联通。
闭路导阀驱动机构50安排在闭路导阀40中，并且当从一个图中没有示出的控制系统输入闭路指令时，闭路导阀驱动机构50向下驱动阀塞51，以打开闭路导阀40的球阀41。构造闭路导阀驱动机构50，以便在完成断路器的闭路操作时，使机构50电气或机械复位。因此，一旦复位，闭路导阀驱动系统50的阀塞51就恢复其向上位置。类似地，开路导阀驱动机构80安排在开路导阀70中，并且当从一个图中没有示出的控制系统输入开路指令时，开路导阀驱动机构80向下驱动阀塞81，以打开开路导阀70的球阀71。构造开路导阀驱动机构80，以便在完成断路器的开路操作时，电气或机械复位该机构。因此，一旦复位，开路导阀驱动机构80的阀塞81就恢复其向上位置。
现在将在下文叙述这样构造的液压驱动系统1的操作。
在图1画出的断路器部分6在其闭路状态下，在输入开路指令时，开路导阀驱动机构80的阀塞81如图2所示向下驱动，以向下驱动开路导阀70的球71，以打开该阀，因此开路操作阀第一导室61置于与低压油箱4相联通，以从高压转换为低压的状态。
因为相对开路操作阀第一导室61的开路操作阀第二导室63与高压源连接，其处在高压，所以开路操作阀塞64在这个压差下向上驱动，以把开路操作阀60置于打开状态。当开路操作阀60置于其打开状态时，主阀导室21与低压油箱4相联通，因此主阀导室21从高压转换为低压。因此，在主阀塞22中垂直引起压差，这样主阀塞22向下驱动，以打开主阀开路阀侧的阀25，并关闭主阀闭路阀侧的阀24。因此，液压缸10的转换室11转换为低压，这样在垂直压差下对液压活塞12施加一个驱动力，以向下驱动液压活塞12。因此，连杆机构5向下移动，以断开断路器部分6，以完成断路器的开路动作，
在完成主阀操作之后，开路导阀驱动机构80电气或机械复位，因此，开路导阀驱动机构80的阀塞81恢复其向上位置。一旦阀塞81恢复向上，开路导阀70的球71就恢复向上以关闭开路导阀70。因为高压液体通过隔膜65送入开路操作阀导室61，所以，开路操作阀塞64向下驱动，以便如图3所示把开路操作阀60置于其关闭状态。当开路操作阀60置于其关闭状态时，其与低压油箱4的联通被切断。因为主阀导室21通过隔膜23与低压状态下的液压缸10的转换室11相联通，但是，只要主阀闭路阀侧的阀24保持其关闭位置，并且主阀开路阀侧的阀25保持其打开位置，而主阀塞22保持向下位置，则主阀导室21就保持其低压状态。
一旦在图3所示状态输入闭路指令，闭路导阀驱动机构的阀塞51就如图4所示向下驱动，这样闭路导阀40的球41向下驱动，以把闭路操作阀低压导室31置于与低压油箱4相联通，以把压力从高压转换为低压。
因为相对闭路操作阀第一导室31的闭路操作阀第二导室33置于与高压源相联通，并且室33因此处在高压，所以在闭路操作阀塞34的向上方向施加一个压差，以向上驱动闭路操作阀塞34。因此，在闭路操作阀30打开之后，高压液体通过止回阀90引入主阀导室21，以把主阀导室21从低压转换为高压。主阀塞22在压差下向上驱动。当主阀塞22向上驱动时，主阀闭路阀侧的阀24置于其打开位置，并且主阀开路阀侧的阀25置于其关闭状态，因此，蓄压器22中高压液体引入液压缸10的转换室11，以把压力从低压转换为高压，以把转换室11置于高压。因为高压液体施加于其上的液压活塞12的横断面积构成为不同，所以液压活塞12向上驱动，以向上移动液压活塞12之后的连杆机构5，以驱动断路器部分6。因此，断路器能完成其闭路动作。
在完成主阀操作之后，闭路导阀驱动机构50电气或机械复位，以向上驱动闭路导阀驱动机构50的驱动阀塞51，以向上移动闭路导阀球41，以恢复其关闭状态，以关闭闭路导阀40。当关闭闭路导阀40，以通过隔膜35把高压液体送入操作阀导室31时，闭路操作阀塞34向下驱动，这样闭路操作阀30恢复其关闭状态。
因为主阀导室21然后通过隔膜23与液压缸10的转换室11相联通，并且液压起作用以关闭止回阀90，所以只要主阀塞22为向上位置，同时主阀闭路阀侧的阀24为打开位置，并且主阀开路阀侧的阀25为关闭位置，就能保持高压。换句话说，因为闭路侧操作阀的第二侧通过隔膜36与低压油箱4相联通，所以能保持低压。
如上所述，因为设置液压泵的排出量和第一隔膜，以便当闭路导阀在其打开状态时，在气体断路器的开路动作的检定最低液压下，排出量Q0和第一隔膜的流量Q1可以是Q0≥Q1，所以即使闭路导阀进入不完全关闭状态，也能使压力保持在检定最低动作压力之上。
在断路器的闭合状态下，即使发生导阀的不完全关闭状态或闭路操作阀的不完全关闭状态，也能由液压泵的操作来保持液压，以完成随后的开路操作。
其次，将在下文叙述闭路导阀驱动机构50和开路导阀驱动机构80两者一同在操作中的情况。当闭路导阀40和开路导阀70同时置于打开状态时，闭路操作阀30和开路操作阀60同时置于打开状态。这样，蓄压器2中的高压液体通过闭路操作阀30和止回阀90送入主阀导室21，同时，送入主阀导室21的高压液体通过开路操作阀60排入低压油箱4。当闭路操作阀30和开路操作阀60尺寸相同时，主阀导室21的压力是由高压液体的送入通路中的压力损失和排出通路的压力损失所确定。于是，确定输入通路和排出通路的尺寸，以便主阀导室21中的压力处在主阀塞22转换为断路器的开路操作的位置时的压力之上。通过这样设置尺寸，如图5所示，得以完成给予开路以优先权的动作。
因此，当因为闭路指令和开路指令相互重叠，或因为其它原因使闭路导阀和开路导阀同时置于其打开状态，使闭路操作阀和开路操作阀同时置于其打开状态，或因为固定及其它类似原因而使闭路操作阀和开路操作阀同时置于其打开状态，从而同时驱动闭路导阀驱动机构和开路导阀驱动机构时，就如上所述那样，设置了主阀导室和开路操作阀之间连接的高压液体排出通路中压力损失与闭路操作阀和主阀导室之间连接的低压液体供给通路中压力损失之间的关系。因此，主阀导室能置于导室转换为开路操作位置时的压力之下。
如上所述，在本例中，根据操作阀第一导室与操作阀第二导室之间的液压差，能引导开路操作阀和闭路操作阀的驱动和恢复。因此，能实现较高驱动力和较大恢复力，从而能生产具有较高可操作性的高可靠性的操作系统。
在图1所示的断路器的闭路状态下，在主阀20，闭路操作阀30，开路操作阀60，闭路导阀40，开路导阀70和止回阀90的阀板密封部分中，在结构上，阀板密封的上游处在较高压力下，而其下游处在较低压力下。一旦在闭路操作期间由于某一原因而发生这些阀的不完全关闭状态，内部液体可能渗漏，引起液压泵3的操作时间的延长或其操作次数的增加。因此，通过监视液压泵3的操作时间或操作次数，能探测所发生的阀的任何不完全关闭状态。
更准确地说，通过安排止回阀，以抑制液流从主阀导室进入闭路操作阀下游侧空间，并且通过第二隔膜把闭路操作阀下游侧空间连接到低压油箱4，以测量液压泵的操作时间或操作次数，则当导阀没有完全恢复时，或当导阀由于某一原因，例如外界物质击穿而置于不完全关闭状态时，因为导阀下游侧处在低压，所以可能发生液体渗漏。因此，液压泵的操作间隔可能缩短，或装置操作时间可能延长。因此，在正常操作期间通过监视这些液压泵的这种操作状态，能探测这些导阀是否处在不完全关闭状态。
通过在正常操作期间把闭路操作阀的第一侧置于高压，并且把一个连接到低压油箱，具有一个隔膜的分隔通路安排在闭路操作阀第二侧与止回阀之间的空间中，则闭路操作阀的下游处在低压。因此，当由于固定或外界物质击穿，由于闭路操作阀的不完全恢复而发生不完全关闭状态时，液体可能渗漏。因此，通过如上所述相同方式，能探测阀的任何不完全关闭状态。
因为在断路器的检定最低操作压力P下，例如260kg/cm2G，各自设置液压泵3及隔膜35和36，以便液压泵3的排出量Q0，隔膜35的流量Q1及隔膜36的流量Q2满足关系Q0≥Q1+Q2，所以在断路器闭合动作期间，即使闭路侧导阀和闭路侧操作阀中任何一个或两个都没有关闭，也能保持检定最低操作压力。因此，能引导开路操作。
现在将就图6和图7中的一例作叙述，其中可以考虑液压缸及其它类似部件中产生的振动。图6是作为该例的气体断路器在闭合状态下的液压驱动系统的纵视图；以及图7是气体断路器的液压驱动系统的缸轴方向及主阀和其它阀的动作轴方向的一个布置例子的视图。
当驱动液压驱动系统时，一般说来，最大振动发生在液压缸的动作轴的方向。在这里，术语“操作轴”意指缸的任何往复动作的方向。同样定义适用于各阀。在图1至图5例子中，液压缸10的动作轴的方向及主阀20，闭路操作阀30，闭路导阀40，闭路导阀驱动机构50，开路操作阀60，开路导阀70和开路导阀驱动机构80的动作轴的方向相互一致，因此在液压驱动系统动作期间，在高振动强度下，很可能这些阀会产生错误动作。为了防止这种情况，有效的是把液压缸的动作轴的方向与其它阀的动作轴的方向安排成相互可以垂直。
因为导阀驱动系统的各个阀相对液压缸中液压活塞的动作轴垂直安排，所以在液压缸动作期间，闭路导阀，开路导阀，闭路操作阀，开路操作阀及主阀可以尽可能较少地产生振动影响。因此，能防止发生各个阀的错误动作。
在动作期间，主阀20引起次于液压缸的较大振动。考虑到主阀20动作期间由于振动而引起液压驱动系统的错误动作，一种有效布置是闭路操作阀30，闭路导阀40，闭路导阀驱动机构50，开路操作阀60，开路导阀70及开路导阀驱动系统80的动作轴的方向可以与主阀的动作轴的方向垂直。
在图7所示例子中，液压缸10的动作轴的方向，主阀20的动作轴的方向，以及其它阀(即，闭路操作阀，闭路导阀，闭路导阀驱动机构，开路操作阀，开路导阀及开路导阀驱动机构)的动作轴的方向可以相互构成90度角。通过这种布置，即使在较大激发力下，也能降低动作期间由于振动所引起的错误动作。通过这种布置，即液压缸中液压活塞的动作轴，控制阀系统的主阀的动作轴，导阀驱动系统的各个阀的动作轴可以相互垂直，能使液压活塞和主阀的各个动作所引起的机械振动的相互影响尽可能较小，因此可以防止发生各个阀的错误动作。
按照如上所述的本发明，根据操作阀导室与操作滑阀之间的液压差来引导开路操作阀和闭路操作阀的驱动和恢复。因此，能产生较高驱动力和较大恢复力，这样能生产具有较高可操作性的高可靠性的操作系统。
另外，在断路器的闭合状态，主阀，闭路操作阀，开路操作阀，闭路导阀，开路导阀及止回阀的阀板密封部分在结构上为阀板密封的上游处在高压，而其下游处在低压，因此在闭路动作期间由于某一原因而发生阀的不完全关闭状态时，内部液体可能渗漏，以延长液压泵的操作时间或增加其操作次数。因此，通过监视液压泵的操作时间或操作次数，能探测发生的阀的不完全关闭状态。
因为各自设置液压泵3及隔膜35和36，以便液压泵3的排出量Q0，隔膜35的流量Q1及隔膜36的流量Q2满足关系Q0≥Q1+Q2，所以在断路器闭合动作期间，即使闭路侧导阀和闭路侧操作阀中任何一个或两个都没有关闭，也能保持检定最低操作压力。因此，能引导开路操作。
Claims (12)
1.一种气体断路器，包括
一个断路器部分，
一个机械装置，用于断路器部分的断开和充电操作，
一个液压缸，包括一个与机械装置相联结的液压活塞，
一个控制阀系统，包括一个主阀，在低压与高压之间转换液压缸的液压，以完成液压活塞的驱动操作，
一个操作阀，在低压与高压之间转换主阀的主阀导室的压力，以驱动主阀，
一个导阀，控制操作阀，
一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，以及
一个导阀驱动系统，根据来自一个控制系统的开路或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，
其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作而在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室的压力转换来驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作而在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换来驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室和开路操作第一导室连接到蓄压器；并且闭路操作阀的下游侧通过一个止回阀连接到主阀导室和开路操作阀的上游侧。
2.一种气体断路器，包括
一个断路器部分，
一个机械装置，用于断路器部分的断开和充电操作，
一个液压缸，包括一个与机械装置相联结的液压活塞，
一个控制阀系统，包括一个主阀，在低压与高压之间转换液压缸的液压，以完成液压活塞的驱动操作，
一个操作阀，在低压与高压之间转换主阀的主阀导室的压力，以驱动主阀，
一个导阀，控制操作阀，
一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，以及
一个导阀驱动系统，根据来自控制系统的开路或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，
其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作而在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室的压力转换来驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作而在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换来驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室通过一个第一隔膜连接到蓄压器；并且闭路操作阀的下游侧通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且其中设置第一和第二隔膜，以便通过第一隔膜的流量与通过第二隔膜的流量之和可以小于液压泵的排出量。
3.一种气体断路器，包括
一个断路器部分，
一个机械装置，用于断路器部分的断开和充电操作，
一个液压缸，包括一个与机械装置相联结的液压活塞，
一个控制阀系统，包括一个主阀，在低压与高压之间转换液压缸的液压，以完成液压活塞的驱动操作，
一个操作阀，在低压与高压之间转换主阀的主阀导室的压力，以驱动主阀，以及一个导阀，控制操作阀，
一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，以及
一个导阀驱动系统，根据来自控制系统的开路或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作而在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室的压力转换来驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作而在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换来驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室通过一个第一隔膜连接到蓄压器；并且闭路操作阀的下游侧通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且其中设置第一和第二隔膜及液压泵的排出量，以便当闭路导阀和闭路操作阀都在它们的打开状态时，可以保持压力在断路器的检定最低操作压力之上。
4.一种气体断路器，包括
一个断路器部分，
一个机械装置，用于断路器部分的断开和充电操作，
一个液压缸，包括一个与机械装置相联结的液压活塞，
一个控制阀系统，包括一个主阀，在低压与高压之间转换液压缸的液压，以完成液压活塞的驱动操作，
一个操作阀，在低压与高压之间转换主阀的主阀导室的压力，以驱动主阀，以及一个导阀，控制操作阀，以及一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，以及
一个导阀驱动系统，根据来自控制系统的开路或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作而在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室的压力转换来驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作而在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换来驱动的开路操作阀，其中，闭路导阀和开路导阀的阀板尺寸及闭路操作阀和开路操作阀的阀板尺寸各自为相同尺寸；闭路操作第一导室和开路操作第一导室分别通过一个第一隔膜和一个第三隔膜连接到液压源，并且闭路操作阀的下游侧通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且通过开路操作滑阀的阀板连接到低压油箱，并且其中设置液压源与低压油箱之间包括第一，第二和第三隔膜的通路的阻力，以便当闭路导阀，闭路操作阀，开路导阀和开路操作阀全部在它们的打开状态时，主阀导室中的压力可以把主阀置于断路器的开路动作的位置。
5.一种气体断路器，包括
一个断路器部分，
一个机械装置，用于断路器部分的断开和充电操作，
一个液压缸，包括一个与机械装置相联结的液压活塞，
一个控制阀系统，包括一个主阀，在低压与高压之间转换液压缸的液压，以完成液压活塞的驱动操作，
一个操作阀，在低压与高压之间转换主阀的主阀导室的压力，以驱动主阀，以及一个导阀，控制操作阀，以及一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，以及
一个导阀驱动系统，根据来自控制系统的开路或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作而在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室的压力转换来驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作而在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换来驱动的开路操作阀，其中，一个液压源通过液压缸的一个空间连接到主阀闭路阀侧的空间；主阀闭路阀侧的空间通过一个第一隔膜连接到闭路操作第一导室；主阀闭路阀侧的空间和相对闭路操作第一导室的闭路操作阀塞的空间通过一个第三隔膜，连接到开路操作第一导室及相对开路操作第一导室的开路操作阀塞的空间；闭路操作阀下游侧的空间及液压缸的转换室，主阀的闭路阀和主阀的开路阀所封闭的空间通过一个第四隔膜连接到主阀导室；主阀导室通过一个止回阀连接到低压油箱；以及开路操作阀下游侧和闭路操作阀下游侧的空间及开路导阀各自连接到低压油箱。
6.按照权利要求5的一种气体断路器，其中设置液压泵的排出量和第一隔膜，以便当闭路导阀在其打开状态时，在气体断路器的开路动作的检定最低液压下，使排出量Q0和第一隔膜的流量Q1可以为Q0≥Q1。
7.按照权利要求5或6的一种气体断路器，其中安排止回阀，以便抑制液流从主阀导室进入闭路操作滑阀下游侧的空间，其中闭路操作滑阀下游侧的空间通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱，并且测量液压泵的操作时间或操作次数。
8.按照权利要求5的一种气体断路器，其中设置液压泵的排出量Q0，第一隔膜的流量Q1及第二隔膜的流量Q2，以便当闭路导阀在其打开状态，并且闭路操作阀在其打开状态时，在断路器的检定最低操作压力P下，满足关系Q0≥Q1+Q2。
9.按照权利要求1至8中任何一个的一种气体断路器，其中导阀驱动系统的闭路导阀和闭路操作阀的操作轴，及开路导阀和开路操作阀的操作轴，以及控制阀系统的主阀的操作轴安排在与液压缸中液压活塞的操作轴相垂直的方向。
10.按照权利要求1至8中任何一个的一种气体断路器，其中液压缸中液压活塞的操作轴，控制阀系统的主阀的操作轴，闭路导阀，闭路操作阀，开路导阀和开路操作阀的操作轴相互垂直。
11.一种气体断路器的液压驱动系统，包括：
一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，
一个液压缸，包括一个液压活塞，
一个控制阀系统，包括一个主阀，在低压与高压之间转换液压缸的液压，以完成液压活塞的驱动操作，
一个操作阀，在低压与高压之间转换主阀的主阀导室的压力，以驱动主阀，以及一个导阀，控制操作阀，以及一个导阀驱动系统，根据来自一个控制系统的开路或闭路指令，用于转换控制阀系统的通路，
其中，导阀驱动系统备有一个根据来自控制系统的闭路指令而动作的闭路导阀驱动机构，一个用该闭路导阀驱动机构来打开和关闭的闭路导阀，一个通过该闭路导阀的动作而在低压与高压之间转换的闭路操作第一导室，以及一个由该闭路操作第一导室的压力转换来驱动的闭路操作阀，并且该导阀驱动系统还备有一个根据来自控制系统的开路指令而动作的开路导阀驱动机构，一个用该开路导阀驱动机构来打开和关闭的开路导阀，一个通过该开路导阀的动作而在低压与高压之间转换的开路操作第一导室，以及一个由该开路第一导室的压力转换来驱动的开路操作阀，其中，闭路操作第一导室和开路操作第一导室连接到蓄压器；闭路操作阀的下游侧通过一个止回阀连接到主阀导室和开路操作阀的上游侧；并且根据来自控制系统的开路或闭路指令，通过转换控制阀系统的通路，由此在低压与高压之间转换液压缸的转换室中的液压，以驱动液压活塞。
12.一种气体断路器的液压驱动系统，包括：
一个液压源，包括一个液压泵和一个蓄压器，用于汇集供给压力下的操作液体，
一个液压缸，包括一个液压活塞，
一个主阀，备有一个主阀的闭路阀，
一个主阀的开路阀及一个主阀导室，
一个闭路导阀驱动机构，根据来自一个控制系统的闭路指令来动作，
一个闭路导阀，用闭路导阀驱动机构来打开和关闭，
一个闭路操作第一导室，与安排于其中的闭路导阀相联通，
一个闭路操作阀，
一个开路导阀驱动机构，根据来自控制系统的开路指令来动作，
一个开路导阀，用开路导阀驱动机构来打开和关闭，
一个开路操作第一导室，与安排于其中的开路导阀相联通，以及
一个控制阀系统，备有一个开路操作阀，
其中，液压源通过液压缸的一个空间连接到主阀的闭路阀侧的空间；主阀的闭路阀侧的空间通过一个第一隔膜连接到闭路操作第一导室；主阀的闭路阀侧的空间及相对闭路操作第一导室的闭路操作滑阀的空间通过一个第三隔膜连接到开路操作第一导室；上述这些空间连接到相对开路操作第一导室的开路操作阀的空间；闭路操作阀的下游侧的空间，液压缸的转换室，主阀的闭路阀和主阀的开路阀之间的空间，以及液压缸转换室，通过一个第四隔膜连接到主阀导室；主阀导室和闭路操作阀的下游侧的空间通过一个止回阀连接到主阀导室和开路操作阀侧的空间；闭路操作阀的下游侧的空间通过一个第二隔膜连接到一个低压油箱；开路操作阀下游侧和闭路操作阀下游侧的空间及开路导阀各自连接到低压油箱，并且其中根据来自控制系统的闭路指令或开路指令，通过转换控制阀系统的通路，在低压与高压之间转换液压缸的转换室的液压，以便驱动液压活塞。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96121025 CN1153989A (zh) | 1995-11-20 | 1996-11-19 | 气体断路器及其所使用的液压驱动系统 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP300935/95 | 1995-11-20 | ||
| CN 96121025 CN1153989A (zh) | 1995-11-20 | 1996-11-19 | 气体断路器及其所使用的液压驱动系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1153989A true CN1153989A (zh) | 1997-07-09 |
Family
ID=5126738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 96121025 Pending CN1153989A (zh) | 1995-11-20 | 1996-11-19 | 气体断路器及其所使用的液压驱动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1153989A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1316528C (zh) * | 2003-02-14 | 2007-05-16 | 株式会社日立制作所 | 断路器的流体压力驱动装置 |
| CN100474472C (zh) * | 2006-01-25 | 2009-04-01 | 西安西开高压电气股份有限公司 | 大功率液压操动机构 |
| CN105351275A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-02-24 | 河南平芝高压开关有限公司 | 集成阀及使用该集成阀的断路器液压操作机构 |
| CN105443463A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-03-30 | 河南平芝高压开关有限公司 | 防跳跃分合闸液压操作机构及使用该操作机构的断路器 |
-
1996
- 1996-11-19 CN CN 96121025 patent/CN1153989A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1316528C (zh) * | 2003-02-14 | 2007-05-16 | 株式会社日立制作所 | 断路器的流体压力驱动装置 |
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| PB01 | Publication | ||
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