DE2234811C3 - Hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter, (insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter, mit einem aus einem Differentialkolben und einem Zylinder bestehenden Antrieb, wobei der Differentialkolben mit dem Druck der Druckflüssigkeit auf seiner kleinflächigen Seite dauernd belastet und auf seiner großflächigen Seite über eine Ventileinrichtung wahlweise beaufschlagbar ist.

Hydraulische Betätigungsvorrichtungen für elektritche Schalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungstchalter, haben die Aufgabe zu erfüllen, die beweglichen Schaltstücke möglichst schnell und unverzögert in Abhängigkeit vom Steuerkommando zum Ein- oder Ausschalten zu bewegen. Da zum Bewegen der einige Kilogramm wiegenden beweglichen Schaltstücke für (hoderne, schnelle Hochspannungs-Leistungsschalter ein Arbeitsvermögen für den Antrieb von mehreren Meterkilogramm erforderlich ist, müssen die Differentialkolben von hydraulischen Betätigungsvorrichtungen von ihrer einen in ihre andere Endstellung mit erheblicher Beschleunigung überführt werden. Um Rückprellen zu vermeiden, müssen die Kolbenbewegungen in geeigneter Weise kurzhübig abgebremst werden.

Zur Erreichung dieses Zieles vermindert erfindungsgemäß der DilTerentialkolbcn bei der hydraulischen Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art im Verlaufe seiner durch die Druckbeaufschlagung der großflächigen Seite bewirkten Kolbenbewegung die Druckflüssigkeitszufuhr zur großflächigen Seite vor Erreichen der einen Endstellung selbsttätig. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel nach der Erfindung steuert der Differentialkolben in Abhängigkeit von seiner Stellung ein Ventil, das die Druckflüssigkeitszufuhr zur großflächigen Seite über eine Drosselstelle umleitet. Dabei kann der Differentialkolben das bewegliche Organ des Ventils bilden und mit einer zur Führung von Druckflüssigkeit bestimmten quer in den Zylinderraum mündenden Bohrung nach Art eines '5 Schiebers zusammenwirken. Die Drosselstelle kann von einem dem Ventil parallel geschalteten, im Querschnitt einstellbaren Nebenweg gebildet sein, wobei als Einstellorgan für den Nebenweg vorteilhaft eine den Nebenwegquerschnitt verändernde Schraube vorgesehen ist. Durch Anwendung der Erfindung kann der Differentialkolben, wie es für eine schnelle Umsteuerung des Schalters vorteilhaft ist, auf hohe Werte beschleunigt werden, ohne daß sich in der einen Endstellunj?, die vorteilhaft der Einschaltstellung des elektrischen Schalters entspricht, eine Rückprallbewegung oder ein hartes Auftreffen der bewegten Teile ergibt.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der hydraulischen Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert. Die Fig. 1 zeigt schematisch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen Hochspannungs-Leistungsschalter, der sich in der Ausschaltstellung befindet.

Die F i g. 2 zeigt die hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Fig. 1 mit einem Hochspannungs-Leistungsschalter in der E^;nschaltstellung.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Leistungsschalter 1 dargestellt, der z. B. als Blaskolbenschalter mit Schwefelhexafluorid als Löschmittel ausgebildet sein kann und bei einer Spannung von 110 kV oder mehr eine Schaltleistung von 5 GVA aufweist. Der Schalter 1 wird von einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 2 betätigt, die einen aus einem Differentialkolben 3 und einem Zylinder 4 bestehenden Antrieb 5 aufweist. Der Antrieb 5 ist über eine Ventileinrichtung 6 wahlweise mit Druck beaufschlagbar. Die Druckflüssigkeit wird einem Speicher 7 entnommen, in dem mittels einer Pumpe ein vorgegebener Druckwert aufrechterhalten wird.

Der Differentialkolben 3 des Antriebes 5 ist über eine Kolbenstange 8 mit dem beweglichen Schaltstück des Schalters 1 gekoppelt.

Die Druckflüssigkeit wird aus dem Speicher 7 über eine Leitung 9dem Zylinder 4 des Antriebes 5 zugeführt, derart, daß der Differentialkolben 3 auf seiner kleinflächigen Seite 10 dauernd mit dem Druck der Druckflüssigkeit belastet ist. Aus der Leitung 9 wird eine Leitung U mit Druckflüssigkeit gespeist, die zur Ventileinrichtung 6 führt. Die Ventileinrichtung 6 ist als Umsteuerventil (Dreiwegeventil) ausgebildet und weist einen mit Druckflüssigkeit, beispielsweise aus der Leitung 11, beaufschlagbaren Differentialkolben 12 auf, der über eine Steuerleitung 13 druckabhängig in eine

von zwei Vorzugslagen umsteuerbar ist. Zur Steuerung des Antriebes 5 ist der Differentialkolben 12 mit einem Einlaßventilkörper 14 und einem Auslaßventilkörper 15 verbunden, wobei die Ventilkörper 14 und 15 über eine

Ventilstange 16 starr miteinander verbunden und fest mit dem Differcntialkolben 12 gekoppelt sind.

Zum Einschalten des Leistungsschalter I wird die Leitung 13 mit Druck beaufschlagt, so daß der Differentialkolben 12 in die aus F i g. 2 ersichtliche Lage übergeführt wird. Dabei wird de* Einlaßventilkörper 14 in den Druckflüssigkeit führenden Raum 17 geschoben und der zugehörige Ventilsit/ 18 geöffnet. Gleichzeitig wird der Auslaßventilköprer 15 gegen seinen Sitz 19 angepreßt. Die aus der Leitung 11 gelieferte Druckflüssigkeit treibt über eine Zylinderbohrung 20 die großflächige Seite 21 des Differentialkolbens 3 in Pfeilriehiung 22. Im Verlauf seiner durch die Druckbeaufschlagung der großflächigen Seite 21 bewirkten Kolbenbewegung versperrt der Differentialkolben 3 als Schieber eine quer in den Zylinderraum mündende Bohrung 23, die zur Führung von Druckflüssigkeit in der Leitung 11 bestimmt ist. Die Bohrung 23 bildet mit dem Differentialkolben ein Ventil, das ve. sperrt wird, wenn die kJeinflächigere Seite 10 die Bohrung 23 in Pfeilrichtung passiert hat. Nach dem Schließen dieses Ventils wird die Druckflüssigkeitszufuhr aus dem Speicher 7 zur großflächigen Seite 21 über eine dem aus der Bohrung 23 und dem Differeniialkolbcn 3 gebildeten Ventil parallel geschalteten Nebenweg 24 umgeleitet. Der Nebenweg enthält eine Drossclstclle. die von einer Schraube 25 gebildet ist. Durch Verdrehen der Schraube 25 kann der wirksame Querschnitt cies Nebenweges 24 eingestellt und damit die Vortriebskraft des Differentialkolbens 3 verringert werden.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung /ur Verzögerung der KoJbenbcwegung bei der beschriebenen Anordnung ergibt sich wie folgt:

Beim Einschalten des Schalters wird die Kolbenbewegung des Differentialkolbens 3 in Pfeillichtung 22 über den Nebenweg 24 verzögert. Dadurch, daß der Differentialkolben auf seiner klcinflächigen Seite 10 dauernd mit dem Druck der Druckflüssigkeit über die Leitung 9, die unmittelbar zum Speicher 7 fuhrt, belastet ist, erfolgt bei Umsteuerung der Veniileinrichtung 6 infolge eines auftretenden Ausschaltbefehles eine Anfahrbewegung des Differentialkolbens entgegen der Pfeilrichtung 22, unbeeinflußt von der Einrichtung des Nebenweges 24 und seiner Drosselstclle 25. Das auf der großflächigen Seite 21 des Differentialkolbens 3 anstehende Druckmittel wird über die Bohrung 20 und von dort über das Auslaßventil 15 in eine Leitung 26 geleitet, die zu einem Niederdruckraum 27 für Druckflüssigkeit führt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter, mit einem aus einem Differentialkolben und einem Zylinder bestehenden Antrieb, wobei der Differentiaikolben mit dem Druck der Druckflüssigkeit auf seiner kleinflächigen Seite dauernd belastet und auf seiner großflächigen Seite über eine Ventileinrichtung wahlweise beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (3) im Verlauf seiner durch die Druckbeadfschlagung der großflächigen Seite (21) bewirkten Kolbenbewegung die Druckflüssigkeitszufuhr zur großflächigen Seite (21) vor Erreichen der einen Endstellung selbsttätig vermindert

2. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (3) in Abhängigkeit von seiner Stellung ein Ventil (3, 23) steuert, das die Druckflüssigkeitszufuhr zur großflächigen Seite (21) über eine Drosselstelle (24,25) umleitet.

3. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben (3) das bewegliche Organ des Ventils (3, 23) bildet und mit einer zur Führung von Druckflüssigkeit bestimmten, quer in den Zylinderraum mündenden Bohrung (23) nach Art eines Schiebers zusammenwirkt.

4. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (25) von einem dem Ventil (3, 23) parallel geschalteten, im Querschnitt einstellbaren Nebenweg (24) gebildet ist.

5. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellorgan (25) für den Nebenweg (24) eine den Nebenwegquerschnitt verändernde Schraube ist.