DE1540526C - Hydraulisches Antriebssystem für elektrische Schalter - Google Patents
Hydraulisches Antriebssystem für elektrische SchalterInfo
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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 Trennr
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. 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
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0099142 | 1965-08-31 | ||
DES0099142 | 1965-08-31 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1540526A1 DE1540526A1 (de) | 1970-01-02 |
DE1540526B2 DE1540526B2 (de) | 1972-08-17 |
DE1540526C true DE1540526C (de) | 1973-03-08 |
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