DE1290226B

DE1290226B - Control arrangement for high-voltage pressure gas switch

Info

Publication number: DE1290226B
Application number: DE1960V0019605
Authority: DE
Inventors: Steudte Gottfried; Huebner Heinz; Maekelburg Heinz; Bielig Horst; Gleichmann Walter
Original assignee: Transformatorenwerk Karl Liebknecht VEB
Current assignee: Transformatorenwerk Karl Liebknecht VEB
Priority date: 1960-11-05
Filing date: 1960-11-05
Publication date: 1969-03-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für Hochspannungsdruckgasschalter, bei denen die Betätigung der Trennstellen durch Entlüften oder Auffüllen einer zu deren Antriebsorganen führenden Druckgasleitung erfolgt oder ausgelöst wird.The invention relates to a control arrangement for high-voltage compressed gas switches, in which the actuation of the separation points by venting or filling a to whose drive organs leading compressed gas line takes place or is triggered.

Die Betätigung von Druckgasschaltern erfolgt in aller Regel mit Hilfe von durch Druckgas beaufschlagte Kolben, die entweder sowohl die Ein-Bewegung als auch die Aus Bewegung durch Druckgasbeaufschlagung ausführen oder aber nur eine der beiden, während die andere durch einen Kraftspeicher übernommen wird, der durch die vorangegangene Bewegung aufgeladen wurde. Die Leitungen, über die das Druckgas zur Betätigung zugeführt wird, dienen in manchen Fällen gleichzeitig als Zuführung für das Druckgas zur Lichtbogeniöschung. Für die Steuerung und Auslösung dieser Vorgänge sind Ventile vorgesehen, deren Betätigung sehr exakt erfolgen muß. Für die Betätigung der Ventile werden vorzugsweise ebenfalls Druckluftantriebe verwendet, die ihrerseits durch Vorventile zum Ansprechen gebracht werden. Es ist auch bekannt, Kraftspeicher für diese Zwecke vorzusehen. Für den Ein- und Ausschaltvorgang werden je ein Ventil bzw. eine Betätigungseinrichtung benötigt.Pressurized gas switches are usually operated with help of pistons acted upon by pressurized gas, which are either the on-motion as also execute the off movement by applying pressurized gas or just one of the two, while the other is taken over by an energy storage mechanism that runs through the previous movement was charged. The lines through which the compressed gas is supplied for actuation, in some cases also serve as a supply for the compressed gas to extinguish the arc. For controlling and triggering these Processes are provided valves, the actuation of which must take place very precisely. For the actuation of the valves are preferably also compressed air drives, which in turn are made to respond by pilot valves. It is also known Provide energy storage for these purposes. For switching on and off each requires a valve or an actuator.

Es bereitet erhebliche Schwierigkeiten, die beiden Betätigungseinrichtungen so zu verriegeln, daß keine Unregelmäßigkeiten bei der Betätigung des Schalters auftreten können, denn es muß Vorsorge getroffen werden, daß stets nur ein Schaltvorgang ausgeführt werden kann. Die Verriegelung kann mechanisch oder pneumatisch erfolgen. So ist es z. B. bekannt, den Ventilraum des Einschaltventils mit dem Druckraum des Ausschaltventils und den Ventilraum des Ausschaltventils mit dem Druckraum des Einschaltventils über je eine Leitung und in diese eingebaute Hilfsventile so zu verbinden, daß nach dem Öffnen des Einschaltventils das Ausschaltventil oder umgekehrt vom Druckgas so lange geschlossen gehalten wird, bis der Arbeitskolben seine Endstellung erreicht hat. Zur Realisierung solcher Verriegelungen ist ein relativ großer Aufwand erforderlich, abgesehen davon, daß die ganze Einrichtung doppelt vorhanden sein muß.It causes considerable difficulties with the two actuators to lock in such a way that there are no irregularities in the operation of the switch can occur, because precautions must be taken that only one switching process can be executed. The locking can be done mechanically or pneumatically. So it is z. B. known, the valve chamber of the on / off valve with the pressure chamber of the Shut-off valve and the valve chamber of the shut-off valve with the pressure chamber of the start-up valve to connect via a line and auxiliary valves built into it so that after opening the switch-on valve, the switch-off valve or vice versa from the pressurized gas is kept closed until the working piston reaches its end position Has. A relatively large amount of effort is required to implement such interlocks, apart from the fact that the whole facility must be duplicated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung zu schaffen, die unter Verwendung nur eines Ventils, das den Druckzustand der zu den Antriebsorganen der Trennstellen führenden Druckgasleitung steuert, in ihrem Aufbau wesentlich vereinfacht ist.The invention is based on the object of providing a control device create that using only one valve that controls the pressure state of the to the Drive organs of the separation points leading compressed gas line controls in their structure is much simplified.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die für die Ein- und Aus-Betätigung dienende, zu den Trennstellen führende Leitung an ein Doppelventil angeschlossen ist, welches auf der einen Seite mit einem Druck gasvorratsbehälter und auf der anderen Seite mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß die Betätigung des Ventils mit einer Betätigungseinrichtung nach Art eines Kolbenantriebes erfolgt, deren Kolben zur Einschaltung des Schalters in die eine Endlage bewegt wird, wobei von dem Kolben eine Öffnung freigegeben und mit Druckgas gefüllt wird, über die eine Verriegelungseinrichtung bereit gemacht wird, die eine Verriegelung der Betätigungseinrichtung beim Erreichen der Endstellung des Kolbens vornimmt und daß die Ausschaltung des Schalters durch die Entriegelung der gleichen Einrichtung und Bewegung des Kolbens in die andere Endlage z. B. durch Federkraft oder Druckgasbeaufschlagung erfolgt. Mit einer solchen Einrichtung ist es möglich, die Schaltfolge ohne weiteres zu gewährleisten, indem die Einschaltung jeweils die Ausschaltung vorbereitet, und es wird möglich, für beide Betätigungsrichtungen ein und dieselbe Einrichtung zu verwenden.According to the invention this is achieved in that the one and Off-actuation line leading to the separation points to a double valve is connected, which on the one hand with a pressure gas storage tank and on the other hand is connected to the atmosphere, and that the actuation the valve takes place with an actuating device in the manner of a piston drive, whose piston is moved into one end position to switch on the switch, wherein an opening is released from the piston and filled with pressurized gas, through which a locking device is made ready, which locks the actuating device on reaching the end position of the piston and that the deactivation of the Switch by unlocking the same device and moving the piston in the other end position z. B. takes place by spring force or pressurized gas. With such a device, it is possible to easily guarantee the switching sequence, by switching on prepares switching off in each case, and it becomes possible to use one and the same device for both directions of actuation.

An Hand von Figuren sei an Ausführungsbeispielen nach der Erfindung diese näher erläutert.On the basis of figures, exemplary embodiments according to the invention are shown this explained in more detail.

Die F i g. 1 zeigt eine Einrichtung, bei der die Betätigungseinrichtung für das Doppelventil 1 nach Art eines Kraftspeichers aufgebaut ist. Das Doppelventil 1, das an der zur Trennstelle führenden Leitung 2 angeschlossen ist, steht einerseits mit dem Druckgasvorratsbehälter 3 und andererseits mit der Atmosphäre 4 in Verbindung. Die Trennstelle bzw. der an der Trennstelle vorgesehene Druckgasbehälter ist während des Einschaltzustandes mit dem Druckgasvorratsbehälter 3 verbunden. Der Ventilstößel 5 wird durch den Stößel 6 des Kraftspeichers betätigt. Der Kraftspeicher besitzt neben der Feder 7 einen Kolben B. Die Kolbenstange 9 steht mit einer Verriegelungseinrichtung 10 in Verbindung.The F i g. 1 shows a device in which the actuating device for the double valve 1 is constructed in the manner of an energy store. The double valve 1, which is connected to the line 2 leading to the separation point, is on the one hand with the pressurized gas reservoir 3 and on the other hand with the atmosphere 4 in connection. The separation point or the compressed gas container provided at the separation point is during of the switched-on state connected to the compressed gas reservoir 3. The valve lifter 5 is actuated by the plunger 6 of the energy accumulator. The energy store has In addition to the spring 7, a piston B. The piston rod 9 is connected to a locking device 10 in connection.

Soll zum Zwecke der Einschaltung des Schalters das Doppelventil l so umgesteuert werden, daß sich die Leitung 2 mit Druckgas füllt, so wird z. B. über ein Vorventil Druckgas auf die Leitung 11 gegeben, wodurch sich der Kolben 8 gegen die Kraft der Feder 7 nach oben bewegt. Durch das vom Druckgasvorratsbehälter 3 her am beweglichen Ventilkörper des Doppelventils 1 anstehende Druckgas bewegt sich dieser Ventilkörper gegen den mit der Atmosphäre 4 verbundenen Dichtsitz des Doppelventils 1, so daß die Leitung 2 mit dem Druckgasvorratsbehälter 3 verbunden wird. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens 8 übersteuert dieser die Öffnung zur Leitung 12, über die ein der Verriegelungseinrichtung 10 zugeordneter Kraftspeicher pneumatisch gespannt wird, der die Verriegelungseinrichtung 10 bereitmacht, indem diese infolge ihrer Federbelastung die gezeichnete Stellung einnimmt. Die mit der Kolbenstange 9 verbundene Verriegelungsklinke hat dabei an der Verriegelungsstelle einen zur einwandfreien Funktion der Verriegelungseinrichtung 10 notwendigen Überhub ausgeführt. Die Verriegelung wird wirksam, sobald über die Leitung 11 eine Entlüftung vorgenommen wird. Die Zeit zum Spannen der Kraftspeicher einschließlich der Entlüftungszeit der Druckräume der Steuerglieder ist kleiner als die vorhandene Ein-Aus-Zeit des Schalters.Should the double valve l be reversed so that the line 2 fills with pressurized gas, z. B. Put compressed gas on line 11 via a pilot valve, causing the piston 8 moves against the force of the spring 7 upwards. Through that from the pressurized gas reservoir 3 moves forth on the movable valve body of the double valve 1 pending compressed gas this valve body against the sealing seat of the connected to the atmosphere 4 Double valve 1, so that the line 2 is connected to the pressurized gas reservoir 3 will. During the upward movement of the piston 8, the latter overrides the opening to the line 12, via which an energy storage device assigned to the locking device 10 is tensioned pneumatically, which makes the locking device 10 ready by this occupies the position shown as a result of its spring loading. The one with the The locking pawl connected to the piston rod 9 is at the locking point an overtravel necessary for the proper functioning of the locking device 10 executed. The lock takes effect as soon as a venting via the line 11 is made. The time for tensioning the lift mechanism including the venting time the pressure chambers of the control elements is smaller than the existing on-off time of the Switch.

Die Ausschaltung des Schalters wird dadurch eingeleitet, daß die in dem der Verriegelungseinrichtung 10 zugeordneten Kraftspeicher gespeicherte Energie schlagartig freigegeben wird und die Verriegelung des Kolbens 8 löst. Unter Einwirkung der Feder 7 drückt der mit dem Kolben 8 verbundene Stößel 6 den Ventilstößel s nieder, wodurch das Doppelventil 1 zur Atmosphäre 4 hin geöffnet und die Leitung 2 entlüftet wird. Somit ist gewährleistet, daß immer nur geschaltet werden kann, wenn die vorangegangene Schaltung bis zu Ende durchgeführt wurde.The switch is switched off when the in the energy stored in the energy storage device assigned to the locking device 10 is suddenly released and the locking of the piston 8 is released. Under action the spring 7, the plunger 6 connected to the piston 8 presses the valve plunger s down, whereby the double valve 1 is opened to the atmosphere 4 and the line 2 is vented will. This ensures that you can only switch if the previous one Circuit was carried out to the end.

Die F i g. 2 zeigt eine Einrichtung, bei der die Betätigungseinrichtung für das Doppelventil 21 nach der Art eines Kolbenantriebes aufgebaut und mit dem Doppelventil 21 baulich weitgehend vereinigt ist. Das Doppelventil 21 ist an die zur Trennstelle führende Leitung 22 angeschlossen. Die eine Seite des Doppelventils 21 steht mit dem Druckgasvorratsbehälter 23 und die andere über die Öffnungen 24 und 25 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Betätigungseinrichtung besteht im wesentlichen aus dem in dem Gehäuse 26 angeordneten Kolben 27, der mit seinem nach unten gerichteten Stößel 28 in der Einschaltstellung unter Zwischenschaltung einer Feder 30 auf den Ventilstößel 29 wirkt und den Ventilteller 31 fest auf seinen Sitz .drückt, Die Ausschaltung wird herbeigeführt durch das Lösen der Verriegelungseinrichtung 32. Der vom Druckgasvorratsbehälter 23 an dem Ventilteller 31 anstehende Druck öffnet das Doppelventil 21, wobei das über die öffnungen 24; 25 ausströmende Druckgas die Öffnungsbewegung unterstützt. Der Kolben 27 bewegt sich dadurch nach oben, bis der Ventilteller 33 den Druckgasvorratsbehälter 23 von der Leitung 22 abschließt und letztere entlüftet. Bei der Einschaltung wird Druckgas auf die Leitung 34 gegeben, und der Kolben 27 setzt sich in Bewegung. Nachdem die öffnung 35 freigegeben ist, wird über die Leitung 36 die Verriegelungseinrichtung 32 bereit gemacht und die Betätigungseinrichtung verriegelt, sobald der Kolben 27 seine Endlage erreicht hat. Die Leitung 36 kann gleichzeitig noch zu weiteren Elementen, z. B. zu einem Kraftspeicher, für die Auslösung des Einschaltvorganges geführt werden.The F i g. 2 shows a device in which the actuating device for the double valve 21 is constructed in the manner of a piston drive and is structurally largely combined with the double valve 21. The double valve 21 is connected to the line 22 leading to the separation point. One side of the double valve 21 is connected to the pressurized gas storage container 23 and the other via the openings 24 and 25 with the atmosphere. The actuating device consists essentially of the piston 27 arranged in the housing 26, which acts with its downwardly directed tappet 28 in the switched-on position with the interposition of a spring 30 on the valve tappet 29 and presses the valve disk 31 firmly onto its seat brought about by releasing the locking device 32. The pressure from the pressurized gas storage container 23 on the valve disk 31 opens the double valve 21, whereby the via the openings 24; 25 escaping compressed gas supports the opening movement. The piston 27 moves upwards until the valve disk 33 closes the compressed gas storage container 23 from the line 22 and the latter is vented. When it is switched on, pressurized gas is applied to line 34 and piston 27 starts moving. After the opening 35 has been released, the locking device 32 is made ready via the line 36 and the actuating device is locked as soon as the piston 27 has reached its end position. The line 36 can be used at the same time to other elements such. B. to an energy storage device for triggering the switch-on process.

Die Verriegelung der Betätigungseinrichtung erfolgt in an sich bekannter Weise durch mehrere ineinandergreifende Hebel. Die Auslösung der Verriegelung kann ebenfalls mit Hilfe eines Kraftspeichers über den Stößel 37 erfolgen, der über die Leitung 36 nach dem überfahren der Öffnung 35 gespannt wird.The actuation device is locked in a manner known per se Way through several interlocking levers. The release of the lock can also take place with the help of an energy store on the plunger 37, which is on the Line 36 is tensioned after the opening 35 has been driven over.

Die F i g. 3 und 4 zeigen eine Betätigungseinrichtung für ein nicht weiter dargestelltes erfindungsgemäß angeordnetes Doppelventil, bei der mit 41 der im Gehäuse 42 angeordnete Kolben bezeichnet ist, wobei jede Abbildung eine Verriegelung in der anderen Endstellung zeigt. Zu beiden Seiten des Kolbens 41, der über die Druckmittelanschlüsse 60; 61 wechselseitig beaufschlagt werden kann, sind Federn 43 und 44 vorgesehen. Die Hebel 45 und 46 greifen zur Verriegelung der Endstellungen des Kolbens 41, in die er zwangsweise durch Druckgasbeaufschlagung bewegt wird, in nicht näher bezeichnete Hebelanordnungen 47 und 48 ein. Die Verriegelung erfolgt in der einen Endstellung durch den Hebel 45 und in der anderen durch den Hebel 46. Die vom Kolben 41 bei seiner Bewegung in eine Endstellung jeweils zu übersteuernde Leitung 62 dient zum Spannen des Kraftspeichers der zugehörigen Verriegelung. Mit einer derartigen Anordnung können vorteilhaft mit nur einer Betätigungseinrichtung auch beiderseits von dieser angeordnete Steuerorgane eines Druckluftschalters betätigt werden.The F i g. 3 and 4 show an actuator for a non further illustrated according to the invention arranged double valve, in which with 41 of the in the housing 42 arranged piston is designated, each figure a lock shows in the other end position. On both sides of the piston 41, which is on the Pressure medium connections 60; 61 that can be acted upon alternately are springs 43 and 44 provided. The levers 45 and 46 engage to lock the end positions of the piston 41, into which it is forcibly moved by the application of pressurized gas, in lever assemblies 47 and 48, not designated in any more detail. The locking takes place in one end position by lever 45 and in the other by lever 46. The each to be overridden by the piston 41 during its movement into an end position Line 62 is used to tension the energy store of the associated lock. With Such an arrangement can be advantageous with only one actuating device also actuated on both sides of this arranged control members of a compressed air switch will.

Die F i g. 5 zeigt eine Auslösevorrichtung für die Verriegelung der Endstellung des Kolbens 50 einer Betätigungseinrichtung, bei der ein permanenter Magnet 51 vorgesehen ist, der eine Gleichstromwicklung 52 besitzt. Der an dem Hebel 53 drehbar angeordnete Anker 54 gehört zum Verriegelungssystem. Soll die Verriegelungseinrichtung ausgelöst und der Kolben 50 zur Ventilbetätigung bewegt werden, dann wird durch die Wicklung 52 ein gerichteter Strom geschickt, der eine dem permanenten Magnetfeld entgegengesetzte Magnetisierung hervorruft, so daß das Magnetfeld geschwächt wird und durch Einwirkung der Feder 55 der Anker 54 abfällt. Die damit gleichzeitig stattfindende Drehung des Hebels 53 gibt die den Kolben 50 arretierende Verriegelungsklinke 57 frei, so daß das nicht weiter dargestellte Doppelventil den Kolben 50 verschieben kann. Eine solche Einrichtung arbeitet mit wesentlich geringeren Verzögerungen als eine Einrichtung anderer Art. Der Antrieb 56 dient zur Vorbereitung des Verriegelungssystems und arbeitet in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens der Betätigungseinrichtung.The F i g. 5 shows a release device for locking the end position of the piston 50 of an actuating device, in which a permanent magnet 51 is provided which has a direct current winding 52. The armature 54, which is rotatably arranged on the lever 53, is part of the locking system. If the locking device is to be triggered and the piston 50 to be moved to actuate the valve, a directed current is sent through the winding 52, which induces a magnetization opposite to the permanent magnetic field, so that the magnetic field is weakened and the armature 54 falls through the action of the spring 55. The simultaneous rotation of the lever 53 releases the locking pawl 57 which arrests the piston 50, so that the double valve (not shown) can move the piston 50. Such a device works with significantly shorter delays than a device of another type. The drive 56 serves to prepare the locking system and works as a function of the position of the piston of the actuating device.

Claims

Claims: 1. Control device for high-voltage pressure gas switch, in which switching movements are made with the help of compressed gas, with this Purposes leading to the separation point or points emptied or pressurized compressed gas lines and the actuation of the valve triggering this process with the aid of a actuating device also acted upon by pressurized gas takes place, d a d u r c h g e k e n n - indicates that the one used for the on and off actuation and the line (2) leading to the separation point is connected to a double valve (1), which on the one hand with a pressurized gas reservoir (3) and on the other Side is connected to the atmosphere (4), and that the actuation of the double valve (1) takes place with an actuating device in the manner of a piston drive by the piston (8) is moved to one end position for switching on and thereby an opening (12) releases, via which a locking device (10) is made ready, the one locking of the actuating device when reaching the end position of the piston (8) makes, and that the deactivation of the switch by the unlocking the same device and movement of the piston (8) in the other end position z. B. by Spring force or pressurized gas and emptying or applying the for Separation point leading line (2) takes place.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the actuating device is one side of a compressed gas piston tensionable energy storage device is tensioned when the switch is switched on and is locked.

3. Control device according to claim 1, characterized in that the actuating device consists of a pressurized gas piston drive that can be acted upon on both sides consists, in its one end position, which is the switch-on position of the switch corresponds, is pressed against the force of a spring and is locked.

4. Control device according to claim 1, characterized in that in both end positions of the piston (41) of the actuating device springs are provided against which the piston (41) works in its end positions, and that the piston (41) in both end positions is lockable.

5. Control device according to claim 1, 3 and 4, characterized in that that the actuating device and the double valve (21) are structurally combined.

6. Control device according to claim 1 and 5, characterized by such an arrangement of the double valve (21) that the actuation of the valve by the escaping compressed air is supported.

7. Control device according to claim 1, characterized marked, that the pressurized gas line serving to make the locking device (32) ready (36) at the same time leads to an energy storage device used for the switch-on actuation. B. Control device according to claim 1 and 4, characterized in that the lock takes place by means of a holding magnet, in particular a permanent magnet (51), the one with a direct current winding (52) to achieve a magnetic counter flow is provided for unlocking.