DE1153441B

DE1153441B - Electrical disconnector operated by a hydraulic drive

Info

Publication number: DE1153441B
Application number: DEG26403A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Goehre; Heinz Hartmann
Original assignee: KURT GOEHRE K G DR
Current assignee: KURT GOEHRE K G DR
Priority date: 1959-02-17
Filing date: 1959-02-17
Publication date: 1963-08-29

Description

Durch einen hydraulischen Antrieb betätigter elektrischer Trennschalter Bekannt sind Trennschalter für elektrische Verteilungsnetze mit einem dem Schalter zugeordneten Kolbenantrieb, von dem aus zwei Rohrleitungen zum Bedienungsart des Schalters führen, von wo aus den Rohrleitungen das Druckmittel zugeführt wird. Bei diesen bekannten Trennern wird zur mittelbaren Betätigung derselben Druckluft verwendet, die am Bedienungsort der Trenner erzeugt wird. Hierzu wird eine ortsbewegliche, von Hand zu bedienende Luftpumpe benötigt, die an einem Gewindestutzen mit Rückschlagventil eines am Bedienungsort vorgesehenen Speicherkessels angeschlossen wird. Erst nach Aufladen des Speicherkessels mit Luft und Erzeugen eines Überdruckes in diesem kann durch Betätigen von Steuerventilen das öffnen und Schließen des Trenners veranlaßt werden.Electrical disconnector operated by a hydraulic drive Disconnectors for electrical distribution networks with a switch are known associated piston drive, from which two pipes to operate the Switch lead from where the pressure medium is supplied to the pipelines. at these known disconnectors is used for indirect actuation of the same compressed air, which is generated at the operating location of the isolator. For this purpose, a mobile, Hand-operated air pump is required, which is attached to a threaded connector with a non-return valve a storage boiler provided at the operating site is connected. Only after Charging the storage tank with air and generating an overpressure in this can causes the disconnector to open and close by actuating control valves will.

Die vorbekannte Einrichtung hat mehrere Mängel. Bei ihr kann der vorerwähnte Speicherkessel mit seinen Steuerventilen nicht entbehrt werden.. Die Zeit, die bis zum Öffnen und Schließen des Trenners benötigt wird, ist verhältnismäßig groß, da zunächst der Speicherkessel aufgeladen werden muß, ehe überhaupt die Schaltbewegung des Trenners eingeleitet wird. Das einwandfreie Schalten ist hier ausschließlich abhängig von dem im Speicherkessel herrschenden Druck. Sind z. B. die Trennmesser vereist, dann kann es vorkommen, daß dieser Druck nicht ausreicht, um die Trennmesser aus ihren Gegenkontakten zu ziehen. Dieses Versagen der bekannten Einrichtung kann zwar bei Anordnung des Trenners auf einem Mast noch beobachtet werden, jedoch ist ein Versagen dann nicht mehr feststellbar, wenn der Trenner außerhalb des Blickfeldes des Bedienenden angeordnet ist. Schließlich hat der Druckluftantrieb der bekannten Einrichtung den weiteren Nachteil, daß sich im Antriebskolben und in den Rohrleitungen Kondenswasser, wenn nicht gar Eis bilden kann; was dann ein Schalten unmöglich macht. Außerdem sind Korrosionserscheinungen unvermeidbar.The previously known device has several shortcomings. With her the aforementioned can Storage boiler with its control valves cannot be dispensed with .. The time that takes up is needed to open and close the disconnector is relatively large because first the storage tank must be charged before the switching movement at all of the isolator is initiated. Flawless shifting is the only thing here depending on the pressure in the storage tank. Are z. B. the cutting knife iced up, then it may happen that this pressure is not sufficient for the cutting knife from their mating contacts. This failure of the known device can can still be observed when the isolator is arranged on a mast, but it is a failure can no longer be determined if the separator is out of the field of vision of the operator is arranged. Finally, the compressed air drive has the well-known Device has the further disadvantage that it is in the drive piston and in the pipelines Condensation, if not ice, can form; which then makes switching impossible. In addition, signs of corrosion are unavoidable.

Bekanntgeworden ist des weiteren ein Hochspannungsschalter, bei dem die Trennmesser von einem Ratschenantrieb betätigt werden, der mittels einer Handpumpe und einem dieser nachgeordneten hydraulischen Druckkolben in Drehung versetzt wird. Diese ältere Einrichtung, die beim öffnen und Schließen des Schalters eine Schritt-für-Schritt-Bewegung ausführt, ist für die Praxis ungeeignet. Ein Schalter muß, um ein Stehenbleiben des Lichtbogens zu vermeiden, schnell öffnen, hingegen darf er langsam schließen. Diese Forderung kann der vorbekannte Schalterantrieb nicht erfüllen.Has also become known a high-voltage switch in which the cutting knives are operated by a ratchet drive, which is operated by means of a hand pump and one of these downstream hydraulic pressure pistons is set in rotation. This older device that when opening and closing the switch is a step-by-step movement is unsuitable for practice. A switch has to stop in order to stop to avoid the electric arc, open quickly, however, it is allowed to close slowly. The previously known switch drive cannot meet this requirement.

Gegen die Anwendung eines flüssigen Druckmittels bestehen insofern berechtigte Bedenken, als ein hydraulisch erzeugter Druck nicht plötzlich entspannt werden kann, wie dies z. B. bei einem pneumatischen Druck, wie Luftdruck, der Fall ist. Das öffnen des Trenners erfordert aber, wie erwähnt, eine plötzliche Beschleunigung desselben, was durch Entspannen von Druckluft ohne weiteres erreichbar ist. Die Erfindung zeigt aber eine Lösung, wie trotz Anwendung eines flüssigen Druckmittels eine plötzliche Beschleunigung der Schaltmesser möglich ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die an den Trennern (Schaltmesser, Sicherungstrenner) mittelbar oder unimittelbar angreifende Schaltstange über einen Kraftspeicher mit einem Kolbenantrieb derart verbunden ist, daß die Schaltstange in öffnungsrichtung zunächst eine dem Kolbenweg proportionale Bewegung, jedoch im öffnungsmoment des Trenners infolge Entspannung des Kraftspeichers eine plötzlich beschleunigte Bewegung ausführt, hingegen ihre Bewegung in Schließstellung der Trenner wieder ausschließlich vom Kolbenvorschub abhängig ist. Bei dem neuen Antrieb ist die Schaltstange hohl ausgebildet und enthält einen Kraftspeicher, der über einen Teil des Kolbenweges eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Kolbenantrieb herstellt, die jedoch im öffnungsmoment des Trenners selbsttätig aufgehoben wird, so daß der sich entspannende Kraftspeicher der Schaltstange eine plötzliche Beschleunigung erteilt. Beim Erfindungsgegenstand entfallen der Speicherkessel und die Steuerventile der bekannten Anordnung. Zum Bedienungsort des Schalters führen lediglich zwei einfache Rohrleitungen, die aus Sicherheitsgünden an ihren Anschlußenden mit einem anomalen Gewinde versehen werden können oder in einem verschlossenen Kasten enden. Je nach der beabsichtigten Schaltung ist auf eines dieser Gewinde die Druckleitung einer von- Hand oder .Fuß zu betätigenden ortsbeweglichen Öldruckpumpe aufschraubbar. Die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist groß, was nachstehend näher erläutert werden soll. Schon nach wenigen Tritten auf die Öldruckpumpe wird die Bewegung des Trennmessers eingeleitet. Sollte dieses aber vereist sein, wird seine Bewegung durch Druckerhöhung auf jeden Fall herbeigeführt, was der die Pumpe Bedienende durch die mehr zu leistende Anfangsarbeit sofort bemerkt. Nach dem Verlassen des Trennmessers aus dem Gegenkontakt und seiner plötzlichen Beschleunigung durch den Kraftspeicher erreicht der Kolben des Antriebes seine untere Endstellung. Nun ist eine weitere Betätigung der Pumpe praktisch kaum mehr möglich, da eine Flüssigkeit bekanntlich kaum komprimiert werden kann.Insofar, there are against the use of a liquid pressure medium legitimate concerns when a hydraulically generated pressure does not suddenly relax can be, as z. B. with a pneumatic pressure, such as air pressure, the case is. However, as mentioned, opening the disconnector requires a sudden acceleration the same, which can be easily achieved by releasing compressed air. the However, the invention shows a solution, as in spite of the use of a liquid pressure medium a sudden acceleration of the switch blade is possible. According to the invention this is achieved by the fact that the disconnectors (switch blades, fuse disconnectors) indirectly or directly engaging shift rod via an energy store with a piston drive is connected in such a way that the switching rod in the opening direction initially a movement proportional to the piston travel, but at the opening moment of the Separator suddenly accelerates movement as a result of relaxation of the energy store executes, however, their movement in the closed position of the separator again exclusively depends on the piston feed. In the new drive, the shift rod is hollow designed and contains an energy store, which over part of the piston travel creates a force-fit connection with the piston drive, which, however, occurs at the moment of opening the disconnector is automatically canceled, so that the relaxing energy storage gives the shift rod a sudden acceleration. With the subject matter of the invention there is no need for the storage tank and the control valves of the known arrangement. To the Only two simple pipelines run the switch from where the switch is operated Abnormally threaded on their connector ends for safety reasons can or end in a locked box. Depending on the intended circuit is on one of these threads the pressure line to be operated by hand or foot Movable oil pressure pump can be screwed on. The operational safety of the invention Facility is large, which will be explained in more detail below. After just a few The movement of the cutting knife is initiated when the oil pressure pump is stepped on. Should but if it is icy, its movement will definitely be increased by increasing the pressure brought about what the operator of the pump caused by the more initial work to be done noticed immediately. After leaving the cutting knife from the mating contact and his sudden acceleration through the energy storage device reaches the piston of the drive its lower end position. Further actuation of the pump is now practically impossible more possible, since it is well known that a liquid can hardly be compressed.

Der Bedienende kann daher die Pumpe nicht mehr durchtreten und weiß damit genau, daß der Trenner ausgeschaltet ist. Die gleiche Wahrnehmung wird er beim Einschalten machen, denn der Kolbenweg nach oben ist bei der neuen Einrichtung so begrenzt, daß nach Schließen des Trenners dieser druckfrei bleibt. Die Begrenzung des Kolbens in der oberen Endstellung hat daher ebenfalls zur Folge, daß eine weitere Betätigung der Pumpe kaum mehr möglich ist und der Bedienende merkt an diesem Zustand, daß der Trenner eingeschaltet ist. Da, wie vorstehend erwähnt, der Bedienende gefühlsmäßig erkennt, ob der Trenner einwandfrei arbeitet, bietet er schließlich noch den Vorteil, daß dieser auch an solchen Stellen angebracht werden kann, die vom Bedienenden nicht oder nur schwer überblickt werden können. Der neue Trenner kann daher mit dem gleichen Vorteil außer auf Masten auch auf Dachständern oder anderen schwierig zugänglichen Stellen montiert werden, wobei seine Bedienung jeweils von einem leicht zugänglichen Ort aus möglich ist. Erfindungsgemäß kann der Schaltvorgang jederzeit sofort beim Betätigen der Pumpe durchgeführt werden, da die Anlage ständig unter Öl steht. Die Durchführung der Schaltung zieht keinen Ölverbrauch nach sich, weil bei dieser Antriebsart die Menge des durch den Druckantrieb der Pumpe zugeführten Öles der Ölmenge des durch die Kolbenbewegung des Druckzylinders zurückgeführten Öles entspricht. Der Antrieb ist daher insbesondere zur Fernbetätigung von ein- oder mehrpoligen Trennerv oder Sicherungstrennschaltern geeignet. Kondens- und Korrosionserscheinungen sind bei dem Antrieb ebenfalls vermieden, da Öl als Druckmittel vorgesehen ist.The operator can therefore no longer pass through the pump and knows so that the isolator is switched off. He becomes the same perception when switching on, because the piston travel up is with the new device limited so that after closing the isolator it remains free of pressure. The limitation of the piston in the upper end position therefore also has the consequence that a further Operation of the pump is hardly possible anymore and the operator notices from this state, that the isolator is switched on. Since, as mentioned above, the operator emotionally recognizes whether the isolator is working properly, it finally offers the advantage of that this can also be attached in such places that the operator cannot or can only be overlooked with difficulty. The new separator can therefore use the same Advantage not only on masts but also on roof stands or other difficult to access Bodies are mounted, its operation each from an easily accessible Location is possible. According to the invention, the switching process can be done immediately at any time Operation of the pump, as the system is constantly under oil. the Carrying out the shift does not result in any oil consumption, because this type of drive is used the amount of oil supplied by the pressure drive of the pump to the amount of oil of the corresponds to the oil returned by the piston movement of the pressure cylinder. Of the The drive is therefore particularly suitable for remote actuation of single or multi-pole isolating nerves or fuse disconnectors. There are signs of condensation and corrosion also avoided in the drive, since oil is provided as a pressure medium.

Der Antrieb soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in der schematisch nur die Teile dargestellt sind, die für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Auf eine Darstellung der vorerwähnten handelsüblichen, ortsbeweglichen, hand-oder fußbetätigten Öldruckpumpe ist daher verzichtet.The drive is to be explained in more detail with reference to the drawing, in which are shown schematically only those parts that are necessary for an understanding of the invention required are. On a representation of the aforementioned commercial, portable, Hand-operated or foot-operated oil pressure pumps are therefore dispensed with.

Die Abbildung zeigt das System einer hydraulischen Fernschaltung mit einem dem Schalter zugeordneten Kolbenantrieb und dem Kraftspeicher (Feder) in der Schaltstange kurz nach Beginn des Ausschaltvorganges in dem Augenblick, in dem die Feder gespannt wird.The figure shows the system of a hydraulic remote control with a piston drive associated with the switch and the energy store (spring) in the Switch rod shortly after the start of the switch-off process at the moment in which the Spring is tensioned.

Die an dem Anschlußstück 1 angeschlossene Pumpe drückt die Flüssigkeit durch das Rohr 2 in die obere Kammer 12 des Druckzylinders 3. Hierbei wird der Kolben 4 nach unten bewegt, wobei die Kolbenstange 5 den Kraftspeicher 6, der sich in der hohlen Schaltstange 7 befindet, spannt. Sobald der Kraftspeicher gespannt ist, zieht die Kolbenstange 5 nunmehr auch die Schaltstange 7 mit sich und zieht somit das Trennmesser 8 aus seinen klemmenden Gegenkontakten 9. Sobald das Trennmesser 8 seine Gegenkontakte 9 verläßt, entspannt sich der Kraftspeicher 6 und führt eine plötzlich beschleunigte Abschaltbewegung des Trennmessers durch. Der Druckkolben 4, welcher von dem Kraftspeicher 6 unbeeinflußt bleibt, bewegt sich im Kolben so weit nach unten, bis das Anschlagstück 10 auf die Oberfläche 11 des Druckzylinders 3 andrückt. Sobald dieser Punkt erreicht ist, macht sich an der Pumpe ein unüberwindbarer Widerstand bemerkbar. Die in der unteren Kammer 13 des Druckzylinders 3 befindliche Flüssigkeit wurde während des Ausschaltvorganges vom Kolben 4 durch die Leitung 14 zur Pumpe zurückgedrückt.The pump connected to the connection piece 1 pushes the liquid through the tube 2 into the upper chamber 12 of the pressure cylinder 3. The piston 4 is moved downwards, the piston rod 5 tensioning the energy storage device 6, which is located in the hollow switching rod 7 . As soon as the energy store is tensioned, the piston rod 5 now also pulls the switching rod 7 with it and thus pulls the separating knife 8 out of its clamping mating contacts 9. As soon as the separating knife 8 leaves its mating contacts 9, the energy accumulator 6 relaxes and leads to a suddenly accelerated shutdown movement of the Cutting knife through. The pressure piston 4, which is unaffected by the force storage means 6, moving in the piston as far down until the stopper piece 10 onto the surface 11 presses the printing cylinder. 3 As soon as this point is reached, an insurmountable resistance becomes noticeable on the pump. The liquid in the lower chamber 13 of the pressure cylinder 3 was pushed back by the piston 4 through the line 14 to the pump during the switch-off process.

Beim Einschalten drückt die an das Anschlußstück 15 angeschlossene Pumpe die Flüssigkeit durch das Rohr 14 in die untere Kammer 13 des Druckzyhnders 3. Hierbei drückt der Kolben 4 über die Kolbenstange 5 das Anschlagstück 10 gegen die untere Fläche 16 der hohlen Schaltstange 7 und führt das Trennmesser 8 in die Kontakte 9 ein, und zwar so weit, bis der Anschlag 17 den Kolben 4 in seiner Fortbewegung hindert, wobei wieder der unüberwindbare Druckanstieg an der Pumpe festzustellen ist.When switched on, the pump connected to the connecting piece 15 pushes the liquid through the pipe 14 into the lower chamber 13 of the pressure cylinder 3. Here, the piston 4 presses the stop piece 10 via the piston rod 5 against the lower surface 16 of the hollow switching rod 7 and guides the cutting knife 8 into the contacts 9 until the stop 17 prevents the piston 4 from moving, and again the insurmountable pressure increase at the pump can be determined.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electrical isolating switch operated by a hydraulic drive, the piston of which is supplied with the pressure medium by means of a pump provided at the operating location, preferably for operating isolating switches or fuse isolating switches arranged in low-voltage overhead line networks on masts, roof stands or the like , characterized in that the at Trennerv (switch blade, fuse disconnectors) indirectly or directly engaging the shift rod is connected via an energy accumulator with a piston actuator such that the shift rod in the opening direction of the separator, first an the piston travel proportional movement, but in the opening moment of the separator as a result of relaxation of the energy store executes a suddenly accelerated movement, whereas its movement in the closing direction of the isolator is again solely dependent on the piston advance.

2. Disconnector according to claim 1, characterized in that a hollow shift rod contains the energy store between to and the piston drive over part of the piston travel a force-locking connection exists, which is automatically canceled when the isolator opens, so that the relaxing energy store of the shift rod a sudden acceleration granted.

3. Disconnector according to claims 1 and 2, characterized in that the closed and open position of the disconnector is limited by stop means which define the piston travel in both directions. Considered publications: German Patent Nos. 588 364, 636 871, 705 382; German Auslegeschrift No. 1015 898; French patent specification No. 1 144 780.