DE2064798B2

DE2064798B2 - HYDRAULIC DRIVE FOR AN ELECTRIC SWITCH

Info

Publication number: DE2064798B2
Application number: DE19702064798
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing.; Beier Helmut; Diskar Klaus; 1000 Berlin Prätsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-12-18
Filing date: 1970-12-18
Publication date: 1976-11-18
Also published as: CH523590A; NO138820B; US3745280A; DK142519C; NL7115537A; DK142519B; NO138820C; DE2064798A1; JPS5211421B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb für einen elektrischen Schalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter, an dessen Zylinder ein Auffanggefäß für verdrängte Hydraulikflüssigkeit angeordnet ist, das über ein Ventil an das einen Speicher und ein Niederdruckgefäß umfassende Hydrauliksystem angeschlossen ist.The invention relates to a hydraulic drive for an electrical switch, in particular High-voltage circuit breaker, on the cylinder of which is a container for the displaced hydraulic fluid is arranged, which is connected via a valve to the hydraulic system comprising a reservoir and a low-pressure vessel connected.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 86 610 ist ein elektrischer Leistungsschalter bekannt, dessen hydraulischer Antrieb einen Zylinder auf Hoehspannungspolential umfaßt. Am Zylinder ist ein Auffanggefäß für verdrängte Hydraulikflüssigkeit angeordnet. Dieses Auffanggefäß wird bei der einen Schaltbewegung über ein Steuerventil, das ebenfalls auf Hochspannungspotential sitzt, mit dem Zylinder verbunden, so daß lydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder in das Auffanggefäß entweichen kann. Das gleiche Ventil steuert auch die Verbindung zu einem einen Speicher und ein Niedeidruckgefäß umfassendes Hydrauliksystem auf Erdpotential. Hierfür werden zwei Leitungen benötigt: Eine Hochdruckleitung, die vom Speicher zum Steuerventil auf Hochspannungspoteniial und von dort zum Zylinder führt, und eine Niederdruckleitung, die das Auffanggefäß über das Steuerventil mil einer Pumpe verbindet, die den Speicher aufzufüllen hai.From the German Auslegeschrift 12 86 610 an electrical circuit breaker is known, the hydraulic Drive includes a cylinder on high voltage polarity. There is a container on the cylinder for displaced hydraulic fluid arranged. This collecting vessel is over with the one switching movement a control valve, which is also at high voltage potential, connected to the cylinder so that hydraulic fluid can escape from the cylinder into the collecting vessel. The same valve controls that too Connection to a storage tank and a low pressure vessel comprehensive hydraulic system on earth potential. Two lines are required for this: One High pressure line running from the accumulator to the control valve on high voltage potential and from there to the cylinder leads, and a low-pressure line that connects the collecting vessel via the control valve mil a pump that fill up the memory hai.

Bei dem bekannten Schalter kann das aus dem Zylinder verdrängte öl ohne nennenswerte Drucksteigerung abgeführt werden, so daß der Schaltvorgang nicht behindert wird Dieser Vorteil wird jedoch mit erheblichem Aufwand erkauft. Das bekannte Steuerventil ist ein kompliziertes Mehrwegeventil und muß auf Hochspannungspotential angeordnet sein. Deshalb müssen ferner zwei Hydraulikleitungen durch das elektrisch hochbeanspruchte Gebiet zwischen Hochspannungspotential und Erdpotential verlegt sein.In the case of the known switch, the oil displaced from the cylinder can be displaced without a noticeable increase in pressure be discharged so that the switching process is not hindered. This advantage is, however, with considerable effort bought. The well-known control valve is a complicated multi-way valve and must be open Be arranged high voltage potential. Therefore, two hydraulic lines must also go through the Electrically highly stressed area between high voltage potential and earth potential must be laid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den hydraulischen Antrieb eines elektrischen Schalters zu vereinfachen und eine schnelle, durch das verdrängte Öl nicht verzögerte Schaltung zu erhalten.The invention is based on the object of providing the hydraulic drive of an electrical switch simplify and get a fast shift, not delayed by the displaced oil.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Auffanggefäß und dem Hydrauliksystem eine einzige Rohrleitung vorgesehen ist, die durch das Ventil in Abhängigkeit vom Druck in der Rohrleitung entweder mit dem Auffanggefäß und dem Zylinder oder mit dem Zylinder unmittelbar verbunden ist.This is achieved according to the invention in that a single pipe is provided between the collecting vessel and the hydraulic system, which is directly connected by the valve, depending on the pressure in the pipe, either to the collecting vessel and the cylinder or to the cylinder.

Bei der Erfindung ist das am Auffanggefäß vorgesehene Ventil eine hydraulische »Weiche«, die je nach dem Druckzustand der Rohrleitung entweder eine Verbindung mit dem Zylinder oder dem Auffanggefäß herste'lt. Der Druckzustand hängt davon ab, ob das dem Auffanggefäß abgekehrte Ende der Rohrleitung über ein Steuerventil mit dem Speicher verbunden ist oder nicht. Deshalb kann das Steuerventil auch dann, wenn der Zylinder Hochspannungspotential aufweist, auf Erdpotential angeordnet werden, so daß es ei itacii -u betätigen, zu montieren und zu warten ist. Vor allem aber kommt man mit einer einzigen Leitung zwischen dem Speicher und dem gegebenenfalls auf Hochspannungspotential befindlichen Zylinder und Auffanggefäß aus.In the case of the invention, that is provided on the collecting vessel Valve is a hydraulic "switch" which, depending on the pressure of the pipeline, either a Connection with the cylinder or the collecting vessel. The printing condition depends on whether that is the The end of the pipeline facing away from the collecting vessel is connected to the storage tank via a control valve or not. Therefore, the control valve can open even when the cylinder has high voltage potential Earth potential be arranged so that it ei itacii -u actuate, assemble and maintain. Most of all, you can get between them with a single line the storage tank and the cylinder and collecting vessel, which may be at high voltage potential the end.

Das Steuerventil kann zweckmäßig durch eine Pumpe überbrückt sein. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß das Auffanggefäß entleert wenJen kann, sobald es bei druckloser Rohrleitung mit dem Hydrauliksystem verbunden ist. Mit der Pumpe kann ein Rückschlagventil in Reihe geschaltet sein, um eine Belastung der Pumpe beim Arbeitshub des Antriebs zu verhindern.The control valve can expediently be bridged by a pump. In this way it is ensured that the collecting vessel is emptied as soon as it is at unpressurized pipeline is connected to the hydraulic system. With the pump can be a check valve be connected in series in order to prevent the pump from being loaded during the working stroke of the drive.

Der Schalter nach der Erfindung wird zweckmäßig so aufgebaut, daß eine ständig wirkende Ausschaltkraft durch die vom Ventil steuerbare Verbindung des Zylinders mit dem Auffanggefäß auslösbar ist. Die ständig wirkende Ausschaltkraft kann eine Federkraft oder die Kraft eines ständig wirkenden Druckmittels sein, die in der einen Schaltstellung hydraulisch aufgehalten wird. Steuert man durch eine Drucksenkung den Antrieb um, so kommt der Zylinder mit dem Auffanggefäß in Verbindung. Die ständig wirkende Kraft drückt dann das im Zylinder vorhandene Hydrauliköl in das Auffanggefäß.The switch according to the invention is expediently constructed so that a continuously acting breaking force can be triggered by the connection between the cylinder and the collecting vessel, which can be controlled by the valve. the Constantly acting disconnection force can be a spring force or the force of a constantly acting pressure medium be, which is held up hydraulically in one switching position. If you control it by lowering the pressure the drive, the cylinder comes into contact with the collecting vessel. The one that works all the time Force then presses the hydraulic oil in the cylinder into the collecting vessel.

Das unbehinderte Abfließen der vom Antrieb verdrängten Hydraulikflüssigkeit ist besonders vorteilhaft für elektrische Schalter mit mehreren Polen. Hier kann jeder Pol einen Zylinder, ein Ventil und ein Auffanggefäß aufweisen, und die einzige Rohrleitung jedes Poles ist über ein allen Polen gemeinsames Steuerventil mit dem einzigen Speicher des Schalters verbunden. Auf diese Weise ergibt sich bei allen Schaltpolcn unabhängig von der Länge der Rohrleitung zwischen Zylinder und Speicher für einen Schalthub die gleiche Schaltzcit, so daß man ?.. B. für das wichtige Ausschalten ohne besondere justierung den gewünschten Gleichlauf der Pole erhält.The unimpeded drainage of the hydraulic fluid displaced by the drive is particularly advantageous for electrical switches with several poles. Here each pole can have a cylinder, a valve and a collecting vessel, and the single pipeline of each pole is connected to the single accumulator of the switch via a control valve common to all poles. In this way, the pipe between cylinders and storage results in all Schaltpolcn regardless of the length of a switching stroke the same Schaltzcit, so that one? .. as for the important off-adjustment without special obtains the desired synchronization of the poles.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird imFor a more detailed explanation of the invention is in

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folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in Fig. 1 in "ichematisierter Darstellung ein dreipoliger Leistungsschalter für 110 kV mit hydraulischem Antrieb gezeichnet. Fig. 2 zeigt in größerem Maßslab Einzelheiten eines zu dem hydraulisehen Antrieb gehörenden Auffanggefäßes.an exemplary embodiment is described below with reference to the drawing. It is in Fig. 1 in "ichematized Illustration of a three-pole circuit breaker for 110 kV drawn with hydraulic drive. Fig. 2 shows in larger dimensional lab details one to the hydraulic Drive belonging to the collecting vessel.

Der Schalter 1 umfaßt drei gleiche Polsäulen 2, 3 und 4. Zu jeder Polsäule gehört eine von einem Stützisolator 5 getragene Schaltkammer 6 mit einem feststehenden Schaltstück 7 und einem beweglichen Schaltstilt 8. Der Schaltstift 8 ist mit einem Antriebskolben 9 verbunden, der in einem als Zylinder 10 ausgebildeten Schalterunterteil 11 angeordnet ist. Am Zylinder 10 ist ein als Ganzes mit 12 bezeichnetes Auffanggefäß angebracht.The switch 1 comprises three identical pole columns 2, 3 and 4. Each pole column has a switching chamber 6 supported by a support insulator 5 with a stationary one Switching piece 7 and a movable switching style 8. The switching pin 8 is connected to a drive piston 9, which is arranged in a switch base 11 designed as a cylinder 10. On cylinder 10 is an as Whole with 12 designated collecting vessel attached.

Die Druckflüssigkeit des hydraulischen Antriebs wird von einem Speicher 14 geliefert, der über ein Steuerventil 15 mit den hydraulisch parallel liegenden Antrieben der einzelnen Pole in Verbindung steht. Parallel zum Steuerventil 15 ist hinter dem Speicher 14 eine Pumpe 16 angeordnet, mit der ein Rückschlagventil 17 in Reihe liegt.The pressure fluid of the hydraulic drive is supplied from a memory 14, which has a Control valve 15 is connected to the hydraulically parallel drives of the individual poles. In parallel with the control valve 15, a pump 16 is arranged behind the memory 14, with which a check valve 17 is in series.

Vom Steuerventil 15 führen Rohrleitungen 21, 22 und 23 zu den einzelnen Antrieben, jeweils eine Leitung für jeden Po!. Im Zuge der Leitung liegt ein druckabhängiges Ventil 25, das in F i g. 2 zu sehen ist. Zum Ventil 25 gehört ein bewegliches Vcntilglied 26, das unter der Wirkung einer Feder 27 normalerweise die gezeichnete Stellung in einem Zylinder 28 einnimmt. In dieser Stellung ist der in das Auffanggefäß 12 führende Ventilsitz 31 freigegeben. Deshalb besteht eine Verbindung mit einer Bohrung 32, die in den Zylinder 28 und über Bohrungen 33 im Ventilglied 26 schließlich zur Leitung 21 führt. Mithin ist das Auffanggefäß 12 normalerweise mit der Leitung 21 verbunden. Somit kann die Pumpe 16 bei einem Absinken des Druckes im Speicher 14 Hydraulikflüssigkeit aus dem Auffanggefäß 12 ansaugen und in den Speicher 14 drücken.From the control valve 15 lead pipes 21, 22 and 23 to the individual drives, one line for each Po !. In the course of the line there is a pressure-dependent Valve 25, which is shown in FIG. 2 can be seen. The valve 25 includes a movable valve member 26, which under the Action of a spring 27 normally assumes the position shown in a cylinder 28. In this The valve seat 31 leading into the collecting vessel 12 is released. Therefore there is a connection with a bore 32, which in the cylinder 28 and via bores 33 in the valve member 26 finally to Line 21 leads. The collecting vessel 12 is therefore normally connected to the line 21. Consequently If the pressure in the reservoir 14 drops, the pump 16 can dispense hydraulic fluid from the collecting vessel Suck in 12 and press into memory 14.

Soll der Schalter 1 einschalten, so wird das Steuerventil 15 geöffnet. Dadurch gelangt das unter dem Druck des Speichers 14 stehende Druckmittel in das Ventil 25. Es preßt das bewegliche Ventilglied 26 nach oben, so daß der Ventilsitz 31 versperrt wird. Gleichzeitig gelangt Druckmittel durch eine Bohrung 35 und schiebt einen federbelasteten Ventilkegel 36 beiseite. Dadurch ist für die Druckflüssigkeit der Weg am Ventilkörper 26 vorbei in die Leitung 37 geöffnet, an die der Zylinder 10 für den Antriebskolben 9 des Schalters angeschlossen ist. Der Schalter wird eingeschaltet. Dabei wird eine Ausschaltfeder 38 gespannt.If switch 1 is to be switched on, this will be Control valve 15 open. As a result, the pressure medium under the pressure of the accumulator 14 passes into the valve 25. It presses the movable valve member 26 upwards so that the valve seat 31 is blocked. At the same time, pressure medium passes through a bore 35 and pushes a spring-loaded valve cone 36 aside. As a result, the path past the valve body 26 into the line 37 is opened for the pressure fluid which is connected to the cylinder 10 for the drive piston 9 of the switch. The switch is turned on. An opening spring 38 is tensioned in the process.

Zum Ausschalten wird der Kolben 9 durch Schließen des Steuerventils 15 druckfrei gemacht. Nun treibt die Feder 38 den Schaltstift 8 mit dem Kolben 9 nach unten. Hierbei wird Hydraulikflüssigkeit verdrängt. Die verdrängte Flüssigkeit gelangt in d.is Auffanggefäß 12, das unmittelbar am Antrieb des Schalters sitzt. Durch das Verdrängen der Flüssigkeit, die infolge der kurzen Verbindungswege zwischen Kolben 9 und Auffanggefäß 12 nur eine kleine Masse besitzt, können also keine nennenswerten Strömungsverluste entstehen, die die Ausschaltung beeinträchtigen. Die Verzögerung, die durch das Verdrängen der Hydraulikflüssigkeit gegeben ist, ist vernachlässigbar kurz und vor allen Dingen für alle Schalterpole gleich, unabhängig davon, wie weit der Antrieb jeweils vom gemeinsamen Speicher 14 entfernt ist.To switch it off, the piston 9 is depressurized by closing the control valve 15. Now she drives Spring 38 the switching pin 8 with the piston 9 downwards. Hydraulic fluid is displaced here. The repressed Liquid arrives in the collecting vessel 12, which is located directly on the drive of the switch. By the Displacement of the liquid as a result of the short connecting paths between the piston 9 and the collecting vessel 12 has only a small mass, so no significant flow losses can occur that the Affect the deactivation. The delay given by the displacement of the hydraulic fluid is, is negligibly short and above all the same for all switch poles, regardless of how far the Drive is removed from the common memory 14 in each case.

Beim Ausführungsbeispiel ist der hydraulische Antrieb am Unterteil des Schalters angeordnet. Die erfindungsgemäße Bauweise mil einer einzigen Leitung zwischen Antriebszylinder und Hydraulikspeicher ist aber daneben für solche Schalter besonders wertvoll, bei denen die Hydraulikleitung durch den Stützisolator 5 zu Hochspannung führenden Antriebsteilen führt.In the exemplary embodiment, the hydraulic drive is arranged on the lower part of the switch. the construction according to the invention with a single line between the drive cylinder and hydraulic accumulator but also particularly valuable for those switches in which the hydraulic line through the support insulator 5 is closed Drive parts carrying high voltage leads.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic drive for an electrical switch, especially high-voltage circuit breaker, on the cylinder of which a receptacle for displaced hydraulic fluid is arranged, which Connected via a valve to the hydraulic system comprising a reservoir and a low-pressure vessel is. characterized in that between the collecting vessel (12) and the hydraulic system a single pipe (21) is provided through the valve (25) depending on the pressure in the pipe (21) either with the collecting vessel (? 2) and the cylinder (10) or with the Cylinder (10) is directly connected.

2. Electrical switch according to claim 1, characterized in that the collecting vessel (12) remote end of the pipeline (21) is connected to the memory (14) via a control valve (15) is.

3. Electrical switch according to claim 2, characterized in that the control valve (15) by a Pump (16) is bridged.

4. Electrical switch according to claim 3, characterized in that the pump (16) is a Check valve (17) is connected in series.

5. Electrical switch according to claim 1 or one of the following, characterized in that a continuously acting disconnection force by the from Valve (15) controllable connection of the cylinder (10) to the collecting vessel (12) can be triggered.

6. Electrical switch according to claim 2 or one of the following with multiple poles, characterized characterized in that each pole (2,3,4) is a cylinder (10), a valve (25) and a collecting vessel (12) and that the only pipe (21, 22, 23) each pole via a control valve (15) common to all poles with the single memory (14) of the Switch is connected.