DE2125569A1 - Arrangement for actuating a number of contact elements in an electrical high-voltage switch - Google Patents
Arrangement for actuating a number of contact elements in an electrical high-voltage switchInfo
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Description
jAioraiiUxi^ zun jAioraiiUxi ^ Zun Eei:ati?,en einer Anzahl iontal:tEei: ati ? , en a number iontal: t or, .ane in einem elektrischen Hochspannim^sschalteror, .ane in a high-voltage electrical switch
Die jjrx'inaun£ betrifft eine Anordnung zum Betätigen von Kontakt- or^tmen iiiiierhalb eines elektrischen Hochspannungsschalters, χ.· erster Linie von Schaltern fur Spannungen von 1000 kV, und ::\.LA- iiliie Anordnung von der Art, bei der man über eine Zu^stan^e ei'nc^ -le'-;e.2i'un^:üiiiii)ul£ sciinell von liird- auf ."iochspannungsootential i'bcr :ra;:en kann.The jjrx'inaun £ relates to an arrangement for operating contact or ^ tmen iiiiierhalb an electric high-voltage switch, χ. · Primarily of switches for voltages of 1000 kV, and :: \. LA- iiliie arrangement of the type in which one for a ^ stan ^ e ^ ei'nc -le '-; e.2 i' un. ^: üiiii i) ul £ sciinell of liird- to "iochspannungsootential i'bcr: ra; s can.
Bei der Iietati^ung von Schaltern für sehr hohe Spannungen sind c::trem kurze und genaue Schaltseiten erforderlich. Diesem kann Rechnung ;;etra:;3.i .'errleu, indem :rian, wie in der DT-OS 1 9'52 vor/reschlagen, el el.trodyncimiscL Letüti^te pneumatische uetatigu or^arie verweiidob, die in unmittelbarer 17::.ne der Eontaktorgane auf iiochspan-iiin^ootential angeordnet sind, und die Auslösung: der ^et''.ti,',un^sort;;ane von j:irdp-JiBUcLal mittels eines optoelektronischen Si^nali Dcri".ra;;uri/snystemr. veranlaßt. Dabei ist je jch erforderlich, daij .1.Ir das elektrodynamische System ßet,: tL-.uri.f-.sener. Lo auf liofM.·1 jfuinuri,; ;;ootential zußi-nßlich ist. Es iiab üicii aber gezei/jt, daiJ es sowohl schwierig als auch kost-When switching switches for very high voltages, extremely short and precise switching sides are required. This can be taken into account ;; etra:; 3.i .'errleu, by: rian, as suggested in DT-OS 1 9'52, el el.trodyncimiscL Letüti ^ te pneumatic uetatigu or ^ aria, which in immediate 17: .ne of Eontaktorgane on iiochspan-II ^ ootential are arranged, and the activation: the ^, et 'un ^ sor t ;; ane j' ti,. ': IRDP JiBUcLal by means of an optoelectronic Si ^ nali DCRI ".ra ;; uri / snystemr. causes. It is always necessary that .1.Ir set the electrodynamic system : tL-.uri.f-.sener. Lo on liofM. · 1 jfuinuri ,; ;; ootential It is necessary, however, that it is both difficult and costly.
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spielig ist, die Zufuhr dieser Energie auf zufriedenstellende v.'sise durchzuführen.it is easy to supply this energy in a satisfactory manner.
Ein Energiespeisesyεtem auf Kochspannungspotential ist nicht erforderlich, wenn man für die Betätigung der Kontaktorgane eine isolierende Zugstange für die übertragung der erforderlichen Impulse von einem auf Srdpatential angeordneten Betätigungsorgan auf ein für die Betätigung der Kontaktorgane vorgesehenes und auf Hochspannungspotential liegendes Druckgasventil verwendet. EeI einer bereits bekannten Ausführung dieser Art (DT-..-S 1 25'J Sb5„ v/Ird die Bewegung der Stange erreicht, indem einem Zylinderraum Druckgas zugeführt wird, in dem ein mit dem unteren Ende aer Stange verbundener Lolben axial verschiebbar angeordnet ist. Die anfängliche Beschleunigung, die man der Stange geben kann, ist bei dieser Ausführung aber verhältnismäßig begrenzt, es ist auXerdem schwierig, die Geschwindigkeit der Stange als Funktion der Zeit zu regeln. Eine Regelungsrnögiichkeit ist aber besonders erwünscht, wenn eine Stange verwendet werden soll, um sowohl an Leistungs- als auch an Viderstandskontaktorgane Impulse mit bestimmter Verzögerung zwischen den Impulsen zu geben.An Energiespeisesyεtem on boiling voltage potential is not required if you have an insulating tie rod for the transmission of the necessary for the actuation of the contact organs Pulses from an actuator arranged on Srdpatential on a pressurized gas valve which is provided for the actuation of the contact elements and is at high voltage potential. EeI of an already known version of this type (DT -..- S 1 25'J Sb5 " v / Ird the movement of the rod is achieved by using a cylinder space Compressed gas is supplied, in which a piston connected to the lower end of the rod is arranged axially displaceably. The initial acceleration that can be given to the rod is relatively limited in this design, it is also difficult to control the speed of the rod as a function of time. However, there is one special possibility to regulate desirable if a rod is to be used to impulse both power and resistance contact elements to give a certain delay between the pulses.
Der Zweck der Erfindung ist die Ausbildung einer Betlitigungsanordnung, bei der neben ausreichenden Beschleunigungen auch eine Regelung der Geschwindigkeit erreichbar ist.The purpose of the invention is the formation of an actuation arrangement, in which, in addition to sufficient accelerations, speed regulation can also be achieved.
In Übereinstimmung mit der in der genannten deutschen Patentschrift gezeigten Ausführung hat die Betätigungsanordnung derIn accordance with that in the aforementioned German patent The embodiment shown has the actuator assembly of
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Erfindung ein in der iiähe der kontaktorgane des Schalters auf ilochspannunwspotential liegendes Druckgasventil und eine in einem druckgasgefüllten Stützisolator angeordnete isolierende Zugstange, die das bewegliche Ventilorgan vom ."ürdpoiential aus steuert und mit zwei kolben verbunden ist, die längs zylinderfcrmigei;· i- lachen an den oberen und unterteil Enden der Stange axisj. verschiebbar sind und wobei die Überseite des oberen kolbens in Verbindung mit der freien Luft steht. Eine solche Anordnung ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Unterseite des un teren Kolbens einen Zylinderraum begrenzt, der über eine enge Öffnung mit dem druckgasgefüllten Stützisolator in Verbindung steht und über ein Schnellentleerungsventil zum Betätigen der Lontaktorgane an die freie Luft anschließbar ist. Durch eine solche konstruktion, bei der der druckgasgeftllte Zylinderraum schnell über eine öffnung mit grobem Durchström.^uersclinitt in direkte Verbindung mit der Außeiiluft gebracht werden kann, erreicht man eine außerordentlich schnelle Drucksenkung in dem Zylinderraum, was schon zu Beginn der Letätigungsbewegung eine hohe Beschleunigung der Zugstange zur Folge hat.Invention in the iiähe of the switch contact elements on ilochspannun w spotential lying pressure gas valve and, disposed in a compressed gas-filled supporting insulator insulating pull rod, which controls the movable valve body "ürdpoiential from and is connected to pistons with two longitudinally zylinderfcrmigei;. · I- laughing axisj at the upper and lower part of ends of the rod. slidably and wherein the transfer side of the upper piston is in communication with the open air. such an arrangement is according to the invention designed so that the underside of the un direct piston bounds a cylinder space, the close a The opening is connected to the pressurized gas-filled support insulator and can be connected to the open air via a quick-emptying valve for actuating the contact organs. By such a construction in which the pressurized gas-filled cylinder space is quickly brought into direct contact with the outside air via an opening with a coarse flow rate will can, one achieves an extremely rapid pressure reduction in the cylinder space, which results in a high acceleration of the pull rod at the beginning of the actuation movement.
Um während der Betätigung die gewünschte schnelle Leerung des Zylinderrcumes unter dem unteren kolben zu erreichen, ist es zv/eckmäßig, als Entleerungsventil ein elektrodynamisch gesteuertes pneumatisches Ventil zu benutzen, da die Betätigungszeit für ein solches Ventil besonders kurz ist.In order to achieve the desired rapid emptying of the cylinder space under the lower piston during actuation, it is zv / angular, an electrodynamically controlled drain valve to use a pneumatic valve, as the actuation time for such a valve is particularly short.
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Bei ge-./is sen Schaltern ist es notwendig, zv/ei oder mehreren Loritaktorgaiien Impulse mit vorausbestimmter Zeitverzögerung zwischen den Impulsen, aber mit gemeinsamen Auslösungεsignal zuzuführen. Zu diesen Zweck ksi.ri die /jriordriung ^eraü.ß der Erfindung so ausgeführt v/erden, do._· zv/ei oder mehrere pneumatische Ventile auf Hochspannungspotentir.l auge ordnet werden, die von mehreren auf der Zugstange angebrachten hocken beeinflußt werden« Die geeignete Zeitverzögerung zwischen den .'.uslöseim mlsen. an * die verschiedenen i.ontaktor-^ane 1 ann auf diese 'Jeise leicht eingestellt werden, indem die ITocken so auf der Gtaiv.e befestigt v/erden, da£. der Abstand zwischen innen geändert werden kann.With low / high switches it is necessary to supply zv / ei or several Loritaktorgaiien pulses with a predetermined time delay between the pulses, but with a common trigger signal. For this purpose, the / jriordriung ^ out.ß of the invention is carried out in such a way that do._zv / ei or several pneumatic valves are arranged on high voltage potentiometer, which are influenced by several squats attached to the tie rod «The appropriate time delay between the. '. to * the various contactors- ^ ane 1 can easily be adjusted to this' Jeise by attaching the ITocks to the gtaiv.e so that £. the distance between inside can be changed.
Um ein genaues Zeitintervall zwischen den verschiedenen Auslöseirr -ulsen zu erhalten, ist es wli'-cchc-iswert, daß die bewegung ler Zugstange nach der er:.-ten schnellen Lescnleunigung nahezu konstant gehalten wird. Das kann erreicht werden, indem die auf die Zugstange ausgeübte kraft reduziert wird, was auf verschiedene ¥eisen verhältnismäßig leicht erreicht werden kann, wie aus der beigefügten Zeichnung hervorgeht.To set an exact time interval between the different triggering errors To receive pulses, it is wli'-cchc-iswert that the movement is ler Pull rod almost constant after the first rapid reading acceleration is held. This can be achieved by reducing the force exerted on the drawbar, which in several ways ¥ iron can be reached relatively easily, as can be seen from the attached drawing.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsfora der Erfindung, und zwar Fig. 1 das "übertraf ungsprinzip der Ausi'Jceirnpule von !arc- auf Ecchspannungspotential und Fig. 2 !Einzelheiten des auf L:ürd.potential angeordneten Let'J.tigungsorgans.The drawing shows a Ausführungsfora of the invention, and although Figure 1 shows the "exceeded ungsprinzip the Ausi'Jceirnpule of ARC on Ecchspannungspotential and Figure 2, details of the on L:.!.! Ürd.potential arranged Let'J.tigungsorgans.
Fig. 1 zeigt schematisch zv/ei auf Hochspannungspotential angeordnete pneumatische Ventile 1 und 2, die Ilraftimpulse an einFig. 1 shows schematically zv / ei arranged at high voltage potential pneumatic valves 1 and 2, the Ilraftimpulse on
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^eistun^E- υ ζ ν/, ein ..!der,stände-..Οιreaktorgan eines elelccriscnen ,Schalters, s.... eines Druckluft schalters, geben sollen. Das auslösen der Lontaktorgane v/ird erreicht, indem die Ventile 1 und 2 geöffnet und dadurch zwei Leitungen 3 und 4 von einem druckgasgefüllten hohlen Stützisolator 5 aus unter Druck gesetzt v/erden, der über eine Lei tun j ο von einer auf L'rdpotential angeordnete:: Druckgasquello gespeist v.dra. Die Ventile 1 und 2 ue'rden von z'-rei iiocken 7 und ^ beeinflußt, diese sind auf einer in :ler.i Stützisolator 5 angeordneten vertikalen Zugstange "9 aus Isoliermaterial befestigt, cie cn ihrem oberen Snde mit einem .-olben 1^1 und an ihrem unteren Ende mit einem Kolben 11 mit gröLcrem. Durchmesser als der Kolben 10 versehen ist. Die Kolben sind entlang; zylinderformi^er Pl chen 12 und 13 am oberen und unteren lOnde der Stange axial verschiebbar. Zv/ischen den Kolben und &en Zylinderflo.ch.en sind Dichtungsringe angeordnet. Die Unterseite des unteren Kolbens 11 begrenzt einen Zylinderraum 14, der . ber ein Loch 15 im kolben 11 mit dem ;lruckgas/i;efüllten Stützisolator 3 in Verbindung steht, d.h. der Zylinderraum 14 steht bei liormalbetrieb unter Druck. Lber ein elektrodynamisch gesteuertes Druck_asventil 16 kann der ZylinderrauiE 14 mit der freien Luft in Verbindung gesetzt v/erden.^ eistun ^ E- υ ζ ν /, a ..! which, stands - .. Οιreaktorgan of an elelccriscnen, switch, s .... a compressed air switch, should give. The triggering of the contact organs is achieved by opening valves 1 and 2 and thereby putting two lines 3 and 4 under pressure from a pressurized gas-filled hollow support insulator 5, which is connected to earth potential via a line arranged :: compressed gas source fed v.dra. Valves 1 and 2 are influenced by z'-rei cams 7 and ^, these are attached to a vertical tie rod 9 made of insulating material in: ler.i support insulator 5, cie cn its upper end with a.-Piston 1 1 and at its lower end with a piston 11 with a larger diameter than the piston 10. The pistons are axially displaceable along cylindrical surfaces 12 and 13 on the upper and lower ends of the rod and & en Zylinderflo.ch.en are arranged sealing rings the bottom of the lower piston 11 defines a cylinder chamber 14 via a hole 15 in the piston 11 with the;.. lruckgas / i; efüllten support insulator 3 communicates the cylinder space or 14 is during normal operation under pressure, the cylinder area 14 can be connected to the free air via an electrodynamically controlled pressure valve 16.
In dem Druck^asventii 16, dessei Ausfihrung im Prinzip aus ~i?i&. 2 ersichtlich ist, eriiült nan den erforderlichen Dichtungsdruck cuHiurch, daL einem Raum 17 auf der Unterseite eines Vontiltellers 1ü Druckgas zugeführt v/ird. Das Ventil v/ird bet'-itiwt, indem ein im vuraias aufgeladener lOudensator durch eine Inuuktions-In the print ^ asventii 16, the execution of which in principle from ~ i? I &. 2, the necessary sealing pressure is achieved by supplying compressed gas to a space 17 on the underside of a Vontil plate. The valve v / ird bet'-iti w t in that a lOudensator charged in the vuraias by an induction
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spule 19 entladen wird, wodurch in einem in dem Ventilteller angeordneten Lurzschlußring 20 ein Strom induziert wird. Infolgedessen wird der Ventilteller mit großer Kraft von meinen Sitz abgehoben. Gleichzeitig kann das Druckgas im Zylinderraum 1^ auf eine größere Flache des Ventiltellers 1ö v,rir :en, \:ε.ε ::.e.:;u führt, daß die Öffnungszeit des Ventils verkürzt wird. Jas Schließen des Ventils wird erreicht, indem einem Zylinderraun auf der Unterseite eines i;lückstellun_skoibens 21 Druck ^s zugeführt wird.coil 19 is discharged, whereby a current is induced in a short-circuit ring 20 arranged in the valve disk. As a result, the valve disc is lifted off with great force of my seat. At the same time, the pressurized gas can be in the cylinder space 1 ^ to a larger surface of the valve disc 1Ö v, r ir: en \: ε.ε: .e:;. U resulting in the valve opening time is shortened. Jas closing the valve is achieved by placing a cylinder space on the bottom of an i ; lückstellun_skoibens 21 pressure ^ s is supplied.
In der Zeichnung ist die Zugstange 9 und das jivakuierungsventil Ίο in Normallage gezeigt, wobei der Druck ρ,, im Zylinderraurn 14 gleich dem Druck ρ in Stützisolator 5 ist. Auf beiden Seiten des unteren Kolbens 11 herrscht somit dersibe Druck, und der obere Kolben 10 ht.lt die Stange in ihrer oberen Lage, und z:;ar gegen den federnden AnsciKLag 22 einer Kraft ?. Diese ist, -.renn ■:nar. von der relativ mäßigen Schwerkraft absieht, die die Stange und Kolben beeinflußt, gleich ρ . Ap, wobei Ap die Flache des Kolbens 10 bezeichnet. Eei einem elektrischen Impuls an aas Ventil 16 wird dieses geöffnet, wobei der Zylinderraum 14 entleert wird. Die Zugstange 9 wird dadurch unter Einwirkung einer i.raft F. = (p -^) A^ -J . Ap, wobei A,, die LlLlche des Kolbens 11 bezeichnet, nach unten geschoben.' V/ährend der abwürts- - :ehenden Bewegung der Stange wird erst das Ventill und dann das Ventil 2 beeinflußt, wodurch das Leistungs- bzw. Widerstands-Kontikborgan des Schalters betätigt wird. Das Evakuierungsventil 16 v/ird danach automatisch in seine Normallage zurückgestellt, der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 11 v/ird über das LochIn the drawing, the pull rod 9 and the jivacuation valve Ίο are shown in the normal position, the pressure ρ ,, in the cylinder space 14 being equal to the pressure ρ in the support insulator 5. The same pressure thus prevails on both sides of the lower piston 11, and the upper piston 10 holds the rod in its upper position, and e.g. a force against the resilient AnsciKLag 22? This is, -.renn ■: nar. apart from the relatively moderate force of gravity affecting the rod and piston, equals ρ. Ap, where Ap denotes the area of the piston 10. When an electrical impulse is sent to aas valve 16, the latter is opened, with the cylinder chamber 14 being emptied. The pull rod 9 is thereby under the action of an i.raft F. = (p - ^) A ^ -J . Ap, where A ,, denotes the area of the piston 11, pushed down. ' During the abwürts- -: ehenden movement of the rod, first the valve and then the valve 2 is influenced, whereby the power or resistance control organ of the switch is actuated. The evacuation valve 16 is then automatically returned to its normal position, and the pressure on both sides of the piston 11 is via the hole
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ausgeglichen, und die Zugstange geht aufgrund der Kraft F = .) . Ar- in ihre obere Lage nurfcl:.balanced, and the pull rod goes due to the force F =.). Ar- in their upper layer nurfcl :.
Bei einem schnellen entleeren des Zylinderraumes 14 wird die nach unten wirkende kraft auf aie L-can-e Γ1 = ?_ (λ*-λ^), wasWhen the cylinder space 14 is quickly emptied, the downward force on aie L-can-e Γ1 =? _ (Λ * -λ ^), what
U I el UI el
ciiie koi-tinuierlicl e L-esckleuni^ung der Zu0 stan je zur Folge iiat. Lm eins genaued Zeitintervall zwischen den Auslösezeitpunkten der beiden .uontaktorgane zu erhalten, ist es Jedoch v/üncchc isv;ert, daß die Geschwindigkeit der Zugstange während des leiten leils des iäewegungsverlaufs naiffiu Lonstant ,,eualten verclei: kann. Dies kann erreicht werden, indem man mit Hilfe eines Däm >ii;n si,olbens 23 auf der Zugstange b eine Öffnung 2^ in einer unmittelbar über dem unteren kolben angeordneten Wand 25 drosselt. Dadurch wird das Nachfüllen des Raumes über dem Kolben 11 unterbrochen und die kraft F. reduziert. Weiter kann man durch zweckmäßig angeordnete Druckausgleichsnuten 26 in der Zylinder!! .ehe 13 und ev. durch eine,Drossel 27 im Ausblasekanal des iSvakuierungsventils Λ'S die treibende Kraft auf die Zugstange im Verh:'lt:iio zur Zeit zusL-tzlich steuern, "wenn eine solche Drossel 27 verwendet wird, muß man vor der Drosselung einen .Vusströmungsraum 26 mit so großem Volumen im Verhältnis zu dem Zylinderraum 14 anordnen, daß man eine ausreichende Drucksenkun^ in dem letztgenannten Raum erhält, wenn das Ventil 16 geöffnet wird.ciiie koi-continuous L-esck acceleration of the to 0 stan each result iiat. However, in order to obtain a precise time interval between the triggering times of the two contact organs, it is certain that the speed of the pull rod can vary during the course of the movement. This can be achieved by throttling an opening 2 ^ in a wall 25 arranged directly above the lower piston with the aid of a damper 23 on the tie rod b. This interrupts the refilling of the space above the piston 11 and reduces the force F. You can also use appropriately arranged pressure compensation grooves 26 in the cylinder !! See 13 and possibly by means of a throttle 27 in the exhaust duct of the evacuation valve Λ'S the driving force on the pull rod in the ratio : "lt: iio at the moment additionally control" if such a throttle 27 is used, one must before throttling Arrange a .Vusströmungsraum 26 with such a large volume in relation to the cylinder space 14 that you get a sufficient Drucksenkun ^ in the latter space when the valve 16 is opened.
Die in Fig. 1 schematisch gezeichneten Ventile.1 und 2 sind im Prinzip wie die in Fig. 2 gezeigten Entleerungsventile 16 ausgeführt, wobei jedoch die Ventile 1 und 2 anstelle der elektro-The valves.1 and 2 shown schematically in Fig. 1 are in Principle like the drain valves 16 shown in Fig. 2, however, valves 1 and 2 instead of the electric
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dynamicchen retLti^un^sanordnur^ 11 , 20 des Ventils Λ-.'-, eine rein mechanische .Steuerung unter Verwendung von Stiften haben, die νου den Ijocl-ien 7 und -^ "oeciij: Iu/.t werden. Außerdem cind die Ventile 1 und 2 mit suG:"t2lichc;· Ventilüi'iiiun^en 2'j und 50 versehen, durch die l:ei !".ornalla/. :.cr Ventile der ^ne^neitischc Letüti~un_'smechanisnus der Lontaktor:~a:ac in Ver'bindunv mit der ireieii Luft steht.dynamicchen retLti ^ un ^ sanordnur ^ 11, 20 of the valve Λ -.'-, have a purely mechanical .control using pins that are νου den Ijocl-ien 7 and - ^ "oeciij: Iu / .t. In addition, cind the valves 1 and 2 with suG : "t2lichc; · Ventilüi'iiiun ^ en 2'j and 50 provided, through the l: ei!". ornalla /.: .cr valves of the ^ ne ^ neitischc Letüti ~ un_'smechanisnus of the Lontaktor: ~ a: ac is in connection with the ireieii air.
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-., ", - ..- . - .: BAD ORIGINAL -., ", - ..-. -.: BAD ORIGINAL
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |