DE1540526C - Hydraulisches Antriebssystem für elektrische Schalter - Google Patents

Description

od. dgl. von einer Ladeleitung absperrbar ist, so daß mittelbar an den Kolben angeordnet, so daß sie beim

zunächst nur der andere Federkraftspeicher zusam- Arbeitshub nach kurzen Kolbenweg gesperrt sind,

men mit dem Federkraftspeicher für das Einschalten Ferner ist an jedem Zylinder 11 ein Anschlußstutzen

gespannt wird. Dadurch steht immer ein Speicher für 30 angebracht, der in den dem Ladekolben zugeord-

eine sofortige Ausschaltung zur Verfügung. 5 neten Zylinderteil führt und über Ladeleitungen mit

Zur näheren Erläuterung wird im folgenden an der Pumpe P in Verbindung steht.

Hand der Figur ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Von der Pumpe P führt eine Leitung 35 zu zwei

In der Zeichnung ist schematisch vereinfacht das . hintereinanderliegenden Mehrwegeventilen 36 und

gesamte hydraulische Antriebssystem für eine dreipo- 37. In der gezeichneten Ruhestellung der Ventile ist

lige, vollisolierte Hochspannungsschaltanlage darge- io der Durchgang zu einer hinter dem Mehrwegeventil

stellt. Zu dieser Anlage gehören ein hydraulisch betä- liegenden Leitung 40 freigegeben. Die Leitung 40

tigter Leistungsschalter 1 und zwei Trennschalter 2 führt zu einer Einschaltsperre 42. Dies ist eine Schie-

und 3, die ebenfalls hydraulisch betätigt werden, so- beranordnung mit einem Schieberkolben 43 mit den

wie ein dreipoliger Erdungsschalter 4 mit Hydraulik- Durchlässen 44, 45 und 46, deren Zweck später nä-

antrieb. Alle Schalter sind, wie aus der Figur ersieht- 15 her erläutert wird. Der Zylinderansatz 47 besitzt eine

lieh, dreipolig ausgeführt. Jed.er Pol wird für sich Auslaßöffnung 48, die in der gezeichneten Stellung

durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Antrieb des Schiebers geöffnet ist. Ferner ist an den Zylinder

mit einem Zylinder 5 und einem unmittelbar mit dem 47 eine Ladeleitung 49 angeschlosssen. Die Leitung

beweglichen Schaltstück verbundenen Kolben 6 betä- 49 führt unmittelbar zu den Anschlußstutzen 30 des

tigt. Zwischen den Schalterpolen ist kein mechani- 20 Federkraftspeichers 7 für das Einschalten und zu

sches Gestänge vorhanden. dem Anschlußstutzen 30 des Federkraftspeichers 8

Das hydraulische Antriebssystem besitzt als Ener- für das Ausschalten. Dort zweigt eine Ladeleitung 50 }) giequelle eine Pumpe P, die von einem Elektromo- ab, die zu einer Schiebersteuerung 51 führt. Zur tor M angetrieben wird. Die Pumpe P saugt das als 'Schiebersteuerung 51 gehört ein über eine Magnet-Hydraulikflüssigkeit verwendete Isolieröl über einen »5 spule 53 betätigter Schieber 54, der lediglich zum Filter F aus dem der Übersichtlichkeit halber nicht Zwecke des Druckausgleichs mit einem Kolben 55 dargestellten Niederdruckteil des Systems an. Als fest verbunden ist. Der Schieber 54 steuert zwei Lei-Niederdruckteil kann man sich z. B. den gesamten, tungen 56 und 57. Wird die Spule 53 erregt, so kann die gezeichneten Einrichtungen umgebenden Raum das öl aus der Leitung 50 in die Leitung 56 strömen, vorstellen, in dem der Flüssigkeitsspiegel durch einen 30 Dadurch wird ein Kolben 58 entgegen der Wirkung Schwimmerschalter 5 überwacht wird. .einer Feder 59 nach rechts bewegt, der mit einem

Zum Betätigen des Leistungsschalters 1 sind drei Kolben 60 verbunden ist. Hierdurch wird eine Ausgleiche Federkraftspeicher 7, 8 und 9 vorgesehen, laßöffnung 61 verschlossen und der Durchlaß von der und zwar die Federkraftspeicher 8 und 9 für das Aus- Leitung 50 über die Leitung 57 zur Leitung 62 freigeschalten, der Federkraftspeicher 7 zum Einschalten. 35 geben, die an den Anschlußstutzen 30 des dritten Jeder Federkraftspeicher besteht aus einem unterteil- Federkraftspeichers 9 führt.

ten Zylinder 11 mit drei auf einer Achse angeordne- Die Druckleitungen 26 des Federkraftspeichers 7 ten Pumpkolben 12, 13 und 14, die sich über Stößel führen zu der Einschaltsperre 42 und durch die 15 gegeneinander abstützen. Jeder der Kolben enthält Durchlässe 44, 45, 46 als Leitungen 65 zur Einschaltein Rückschlagventil 16 zur leichten Füllung bei der 40 seite der Antriebszylinder 5 des Leistungsschalters. Spannbewegung, damit kein Unterdruck entsteht, der An die gegenüberliegende Seite des Antriebszylinders den Schalter betätigen könnte. sind über Leitungen 66 die beiden Speicher 8 und 9

In der gezeichneten Stellung ist die für die drei für das Ausschalten angeschlossen. Dabei ist in die Kolben gemeinsame Feder 18 gespannt und mit Hilfe gemeinsame Leitung eine Schieberanordnung 68 eineiner Klinke 19 festgelegt, die an einem Federteller 45 geschaltet, die dafür sorgt, daß die Leitungen 66 im 23 angreift. Die Klinke 1? wird in der gezeichneten Ruhezustand mit den Leitungen 26 des Federkraft-Sperrstellung von drei in einer Ebene im labilen Speichers 9 in Verbindung steht, weil die Schieber 69 Gleichgewicht liegenden Rollen 20 festgehalten. Zum von den Federn 70 gegen die Leitungen 26 gedrückt Lösen der Klinke werden die Rollen mit einem Stößel werden, die dem Federkraftspeicher 8 zugeordnet 21, der beispielsweise elektrisch mit Hilfe der Spule 5° sind.

22 betätigt werden kann, aus der Gleichgewichtslage An die Pumpe P ist außerdem eine Leitung 75 an-

ausgelenkt. Auf der der Feder 18 abgekehrten Seite geschlossen, die über ein federbelastetes Rückschlag-

der Kolben 12 bis 14 ist ein Ladekolben 25 im Zylin- ventil 76 zu einem Zylinder 77 führt, in dem ein KoI-

der 11 angeordnet, der mit dem Kolben 12 über ben 78 angeordnet ist. Der Kolben 78 wirkt auf den

einen Stößel in Verbindung steht. Der Ladekolben 25 55 Schieber 43 der Einschaltsperre 42. An den Zylinder

weist' in der Figur den gleichen Durchmesser wie die 77 ist ferner ein Zylinder 80 angeschlossen, dessen

Kolben 12, 13 und 14 auf, er kann aber als unabhän- Kolben 81 Kontakte 82 betätigt, bei deren öffnung

giger Teil auch einen anderen Durchmesser besitzen. der Stromkreis des Motors M unterbrochen wird.

Die Kolben 12, 13, 14 wirken beim Ausführungs- In der Figur sind der Leistungsschalter 1 und die beispiel nach Art eines Schiebers mit öffnungen im 60 Trennschalter 2 und 3 in der Einschaltstellung geZylinder 11 zusammen. In der gezeichneten Stellung zeichnet. Die Erder 4 sind ausgeschaltet. Ferner ist geben sie den Durchgang von den zum Antriebszylin- angenommen, daß alle Federkraftspeicher 7, 8 und 9 der 5 führenden Leitungen 26, die an die öffnungen gespannt sind. Zum Ausschalten wird der Feder-27 angeschlossen sind, zu öffnungen 28 frei, die in kraftspeicher 9 freigegeben, indem die Abstützung den Niederdruckteil des Hydrauüksystems führen. 65 der Klinke 19 gelöst wird. Dies kann willkürlich oder Während aber die öffnungen 27 an dem den Kolben durch ein Schutzrelais geschehen. Die Feder 18 12, 13, 14 abgekehrten Ende des jeweiligen Abschnit- drückt dann die drei Pumpkolben 12 bis 14 mit grotes des Zylinders Il liegen, sind die öffnungen 28 un- ßer Geschwindigkeit nach links. Hierbei werden zu-

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nächst die öffnungen 28 geschlossen. Dann wird die zyklus »Aus-Ein-Aus« durchführen kann. Da der Hydraulikflüssigkeit über die Schieberanordnung 68 Schalter hierbei eingeschaltet ist, muß dafür gesorgt in die Leitungen 66 gefördert, so daß an den KoI- sein, daß jederzeit ein Ausschaltvorgang möglich ist, ben 6 des Leistungsschalter 1 ein Druck entsteht, der wenn ein Fehler auftritt. Dies geschieht dadurch, daß den Leistungsschalter in die Ausschaltstellung be- 5 bei eingeschaltetem Schalter und Erregung des Mowegt. Die auf der Rückseite des Kolbens verdrängte tors M der Pumpe P zugleich die Schieberanordnung Hydraulikflüssigkeit entweicht über die Leitungen 65, 51 in der gezeichneten Stellung gehalten wird. Hierdie Einschaltsperre 42 und die öffnungen 28 im Zy- bei ist der Durchgang der Leitung 50 durch den Kollinder 11 des Federkraftspeicheis 7. ben 60 unterbunden, so daß die Leitung 62 drucklos

Soll der Schalter eine Kurzunterbrechung ausfüh- io bleibt und außerdem über die öffnung 61 mit dem

ren, so wird unmittelbar anschließend eingeschaltet. Niederdruckteil des Antriebssystems in Verbindung

Zu diesem Zweck wird die Klinke 19 des Speichers 7 steht. Hierdurch kann der Federkraftspeicher 9 jeder-

gelöst. Die Hydraulikflüssigkeit wird über die Leitun- zeit ausschalten.

gen 26 und 65 in die ZylinderS des Leistungsschalters Die Trannschalter 2 und 3 und der Erdungsschalgedrückt. Die darin verdrängte Hydraulikflüssigkeit 15 ter 4 werden beim Ausführungsbeispiel nicht über auf der anderen Seite der Kolben 6 entweicht über Federkraftspeicher, sondern unmittelbar durch die die Leitungen 66 und die Öffnungen 28 im Zylinder Pumpe betätigt. Zum Ausschalten der Trennschal-11 des Federkraftspeichers 9. ter 2 und 3 wird das Mehrwegeventil 37 im Uhr-

Fließt beim Einschalten wiederum der Kurzschluß- zeigersinn geschwenkt und dadurch über die nicht nä-

strom, weil der Fehler noch besteht, so muß erneut 20 her dargestellten Kontakte 85 der Pumpenmotor M

ausgeschaltet werden. Dies geschieht mit dem Feder- in Gang gesetzt. Die Hydraulikflüssigkeit aus der Lei-

kraftspeicher 8. Die Klinke 19 wird gelöst und die tung 35 wird dann in eine Leitung 86 gelenkt, die zu

Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 11 über die Lei- den Antriebszylindern 5 der Trannschalter 2 und 3

tungen 26 in die Schieberanordnung 68 gefördert. führt. Die Antriebskolben 6 in diesen Zylindern wer-

Dabei werden die Kolben 69 entgegen der Wirkung 25 den in die Ausschaltstellung bewegt. Die aus den Zy-

der Federn 70 beiseite gedrängt, so daß die Hydrau- lindern 5 verdrängte Hydraulikflüssigkeit entweicht

likflüssigkeit in die Leitungen 66 eintritt und den Lei- dabei über eine Leitung 87 in den Niederdruckteil

stungsschalter ausschaltet. Nunmehr sind alle drei des Hydrauliksystems. Zum Einschalten der Trenn_r

Federkraftspeicher entspannt. Durch eine nicht dar- schalter wird das Mehrwegeventil 37 entgegen dem

gestellte elektrische Steuerung wird deshalb der Mo- 30 Uhrzeigersinn gedreht und die Pumpe P über einen

tor M in Gang gesetzt, der die Pumpe P antreibt. Kontakt 88 eingeschaltet. Die Hydraulikflüssigkeit

Wenn die Pumpe P läuft, so fördert sie zuerst Iso- wird nunmehr in die Leitung 87 gepreßt, so daß beide

lieröl in die Leitung 35, weil der Druck noch so ge- Trennschalter gleichzeitig einschalten und die ver-

ring ist, daß das federbelastete Rückschlagventil 76 drängte Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 86 ent-

nicht geöffnet wird. Das Isolieröl strömt über die bei- 35 weicht.

den Mehrwegeventile 36 und 37 in die Leitung 40. Es Das Einlegen des Erdungsschalters 4 geschieht gelangt zum Kolben 43 der Einschaltsperre 42 und ebenso wie das Ein- und Ausschalten der Trennschalbewegt diesen nach links. Nach der Verschiebung des ter unmittelbar mit der Pumpe P. Zu diesem Zweck Kolbens 43 gelangt die Hydraulikflüssigkeit in die wird das Mehrwegeventil 36 im Uhrzeigersinn (Einle-Ladeleitung 49 und füllt die unmittelbar an die Lei- 40 gen des Erders) oder gegen den Uhrzeigersinn (Austung 49 angeschlossenen Federkraftspeicher 7 und 8 schalten des Erders) gedreht. Die Erfindung ist aber sowie über die Schieberanordnung 51 durch die Lei- nicht auf die direkte Betätigung der Trenn- und Ertung 50 und 62 auch den Federkraftspeicher 9. dungsschalter beschränkt. Vielmehr können diese

Wird der Leistungsschalter 1 im Normalbetrieb mit Schalter auch mit Hilfe von Federkraftspeichern nach

dem Federkraftspeicher 7 eingeschaltet, so muß die- 45 der Erfindung betätigt werden, wenn z. B. eine be-

ser Federkraftspeicher nachgeladen werden, damit sonders große Schaltgeschwindigkeit dieser Schalter

der Schalter den beschriebenen Kurzunterbrechungs- erwünscht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 einen Druckkolben zur Einwirkung auf die Hydrau- Patentansprüche: likflüssigkeit aufweist. Durch die Trennung der Kolben zum Laden des

1. Hydraulisches Antriebssystem für elektri- Federkraftspeichers und zur Einwirkung auf die Hysche Schalter mit einem Kraftspeicher und einer 5 draulikflüssigkeit können die erwähnten Ventile entdie Hydraulikflüssigkeit fördernden Pumpe zum fallen. Darüber hinaus ergibt die Erfindung die Mög-Aufladen des Kraftspeichers, dadurch ge- lichkeit, für das Laden des Federkraftspeichers einen kennzeichnet, daß ein an sich bekannter anderen Druck zu verwenden als zur Betätigung der Federkraftspeicher (7, 8,9) einen Ladekolben Schalter. Wenn man den Federkraftspeicher mecha-(25) zum Aufladen des Federkraftspeichers (18) ίο nisch verklinkt, kann man dabei ein Antriebssystem und einen Druckkolben (12, 13, 14) zur Einwir- erhalten, das nur beim Betätigen der Schalter und kung auf die Hydraulikflüssigkeit aufweist. beim Laden des Speichers unter Druck steht. Hier-

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch durch können Verluste an Hydraulikflüssigkeit weitgekennzeichnet, daß jeder - Federkraftspeicher gehend vermieden werden.

(7, 8, 9) einen Ladekolben (25) und mehrere 15 Bei mehreren Federkraftspeichern für das Ein- und

Druckkolben (12,13,14) aufweist. Ausschalten erhält zweckmäßig jeder Federkraftspei-

3. Antriebssystem nach Anspruch 2 für Kurz- eher einen Ladekolben und einen Druckkolben. Für unterbrechung, gekennzeichnet durch zwei Feder- mehrpolige Schalter kann man einen Ladekolben kraftspeicher (8, 9) für eine Schaltbewegung, wo- auch mehrere Druckkolben zuordnen, und zwar je bei die Federkraftspeicher für gleiche Schaltvor- 20 einen für jeden Schalterpol. Für Schalter mit Kurzungänge paarweise über federbelastete Schieber (68) terbrechung, die in ganz kurzer Zeit die Schaltfolge an eine gemeinsame, zum Antriebszylinder (5) »Aus-Ein-Aus« ausführen müssen, verwendet man führende Leitung (66) angeschlossen sind. vorteilhaft einen Federkraftspeicher für jede Schalt-

4. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch bewegung, wobei die Federkraftspeicher für gleiche gekennzeichnet, daß in der von der Pumpe (P) 45 Schaltvorgänge paarweise über federbelastete Schiekommenden Leitung (40) ein Schieber (43) liegt, ber an eine gemeinsame, zum Antriebszylinder fühder bei Freigabe der Ladeleitung (49) die zum rende Leitung angeschlossen sind. Durch die Auftei-Antriebszylinder (5) führende Einschaltleitung lung der Antriebe kann man mit geringem Aufwand (65) sperrt. auskommen, weil diese Antriebe alle gleich ausgebil-

5. Antriebssystem nach Anspruch 4, gekenn- 30 det sein können und so in wirtschaftlicher Massenfertizeichnet durch einen Kolben (78), der bei Errei- gung herzustellen sind. Außerdem ergibt die Verwenchen eines vorgegebenen Druckes die Einschalt- dung einer gemeinsamen Leitung erhebliche Einspaleitung (65) öffnet und die Pumpe (P) abstellt. rungen bei der Montage.

6. Antriebssystem nach Anspruch I, dadurch Zum vollständigen Spannen des Federkraftspeigekennzeichnet, daß das Spannen der Feder- 35 chers ist ein bestimmter Druck erforderlich. Vorher kraftspeicher (7, 8, 9) erst erfolgt, wenn alle Spei- darf nicht geschaltet werden, weil dann Fehlschaltuncher entladen sind. gen möglich sind. Damit diese Bedingung eingehalten

7. Antriebssystem nach Anspruch 1 für Kurz- wird, kann in der von der Pumpe kommenden Ladeunterbrechung mit zwei Federkraftspeichern für leitung ein Schieber liegen, der bei Freigabe der Laden Ausschaltvorgang, dadurch gekennzeichnet, 40 deleitung die zum Antriebszylinder führende Eindaß der eine (9) über ein Ventil (51) od. dgl. von schallleitung sperrt und dadurch * unvollständige einer Ladeleitung (49) absperrbar ist, so daß zu- Schaltungen verhindert. Ferner kann man an der Lanächst nur der andere Federkraftspeicher (8) zu- deleitung einen Kolben anbringen, der bei Erreichen . sammen mit einem Federkraftspeicher (7) für das eines vorgegebenen Druckes die Einschaltleitung öff-Einschalten gespannt wird. 45 net und die Pumpe abstellt. Den dafür notwendigen

Druck wählt man höher als den zum Spannen des

Federkraftspeichers erforderlichen Druck, so daß

sichergestellt ist, daß das Abstellen der Pumpe erst nach den Spannen des Federkraftspeichers vorge-Zur Betätigung elektrischer Schalter kann man be- 50 nommen wird.

kanntlich hydraulische Antriebssysteme verwenden. Bei Schaltern, die nur eine Ein- und Ausschaltung

Diese Systeme besitzen zumeist einen Kraftspeicher, ausführen sollen, wobei nach diesen Schaltungen geder üblicherweise von einer die Hydraulikflüssigkeit nügend Zeit zur Verfügung steht, um eine neue Einfördernde Pumpe aufgeladen wird. Dabei benutzte schaltung vorzubereiten, erfolgt das Spannen der man bisher in den Flüssigkeitsleitungen liegende 55 Federkraftspeicher vorteilhafterweise erst dann, wenn Ventile, um die Flüssigkeitsströmung zum Aufladen alle Speicher entladen sind. Bei dieser Steuerung ist des Kraftspeichers von der Flüssigkeitsströmung zum _es ausgeschlossen, daß z. B. nach dem Einschalten Betätigen der Schalter zu trennen. Diese Ventile erge- des Schalters das Ausschalten dadurch behindert ben aber wegen der unvermeidlichen Umlenkungen wird, daß der Ausschaltspeicher zusammen mit dem der Flüssigkeitsströmung unerwünschte Druckverlu- 60 Einschaltspeicher mit dem Druck der Pumpe beaufste. schlagt ist.

Ziel der Erfindung ist es, ein hydraulisches An- Bei Schaltern für Kurzunterbrechung verwendet

triebssystem für elektrische Schalter zu schaffen, bei man dagegen zwei Federkraftspeicher für den Ausdem die Druckverluste möglichst klein sind, damit schaltvorgang, die nacheinander wirksam gemacht man mit geringer Antriebsenergie auskommt. Zu die- 65 werden. Hier ist es bisweilen unerläßlich, daß der sein Zweck wird erfindungsgemäß ein an sich be- Einschaltspeicher bei eingeschaltetem Schalter nachkannter Federkraftspeicher verwendet, der einen La- gespannt wird. Dies geschieht aber zweckmäßig in dekolben zum Aufladen des Federkraftspeichers und der Weise, daß der eine Speicher über ein Ventil