DE2543107A1 - Einrichtung zur antriebssteuerung fuer hydraulisch betaetigte hochspannungs- leistungsschalter - Google Patents

Einrichtung zur antriebssteuerung fuer hydraulisch betaetigte hochspannungs- leistungsschalter

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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München 3 VPA 75 P 3796 BRD
Einrichtung zur Antriebssteuerung für hydraulisch betätigte Hochspannungs-Leistungsschalter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Antriebssteuerung für hydraulisch betätigte Hochspannungs-Leistungsschalter mit für Kurzunterbrechungen ausgelegten Einzelpolantrieben und mit einem hydraulisch betätigten Stellungssignalgeber für jede auf Hochspannungspotential liegende Schaltereinheit.
Zum Schalten von kapazitiven Strömen wird ein Gleichlauf der Schalthandlungen aller Einzelpole eines Hochspannungs-Leistungsschalters in der Größenordnung von einigen Millisekunden gefordert. Durch unvermeidbare Fertigungstoleranzen und unterschiedliche Reibungsverluste in den Antriebseinrichtungen und in den Schaltereinheiten läßt sich ein mechanischer Gleichlauf der geforderten Größe nur mit großem Aufwand erzielen.
Bei einer dreipolig vorgenommenen Schalthandlung Ein - Aus summieren sich die genannten, durch Toleranz bedingten, abweichenden Schaltzeiten in einem unerwünschten Maß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art die Schaltsicherheit zu erhöhen, insbesondere die Schaltzeittoleranz innerhalb der vorgegebenen Grenzen zu halten.
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die Stellungssignalgeber über je eine Freilaufkupplung mit einem Antriebsorgan für einen mit den StellungsSignalgebern in Reihe geschalteten Steuerschalter verbunden sind, der in Ausschaltrichtung ständig von der Kraft eines Energiespeichers belastet ist und nur dann
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He 22 Un / 23.9.1975 709813/0188.
ein gegebenes Aus-Kommando weitergibt, wenn alle Stellungssignalgeber in die Einschalt- bzw. Ausschaltstellung überführt sind.
Durch Anwendung der Erfindung ist sichergestellt, daß ein eine Schalthandlung ausführender Schalter, wenn ein Ausschaltkommando eintrifft, dieses erst dann wirksam verarbeitet, wenn der zuletzt schaltende Pol seine Ein- bzw. Ausschaltstellung voll erreicht hat. Selbst ein während der Einschaltbewegung gegebenes Ausschaltkommando wird damit bis zum Erreichen der Endstellung des letzten Poles unterdrückt.
Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung sind die Stellungssignalgeber hydraulische Geber mit einem Differentialkolben, dessen kleinflächige Seite ständig druckbelastet ist und deren großflächige Seite wahlweise mit dem Druck der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Der Steuerschalter kann von einer Kraft beaufschlagt sein, die geringer ist als die durch die Kolbenflächendifferenz bedingte Kraft des Differentialkolbens eines jeden der StellungsSignalgeber.
Sowohl die Stellungssignalgeber als auch der Steuerschalter haben elektrische Meldekontakte, die im Steuerstromkreis des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet sind.
Besonders vorteilhaft betätigen die Stellungssignalgeber optische Anzeigeelemente, um die Schaltstellung einer jeden Schaltereinheit des elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalters erkennen zu können.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Antriebsorgan für den Steuerschalter eine Drehwelle mit Kurbeln für jeden Signalgeber auf.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Stellungsmeldungseinrichtung nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
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In den Figuren 1 und 2 sind in schematischer Darstellung die Einschalt- und die Ausschaltstellung der Steuereinrichtung nach der Erfindung beschrieben, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen Prinzipschaltbilder für den Steuerungskreis des Leistungsschalters.
In Fig. 1 ist ein elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter 1 schematisch dargestellt, der Kontakte 2, 3 und 4 für die Phasen R, S und T eines Drehstromnetzes aufweist. Die Kontakte 2, 3 und 4 werden hydraulisch betätigt. Hierfür sind hydraulische Antriebsvorrichtungen 5 vorgesehen, die je einen Differentialkolben 6 aufweisen. Die kleinflächige Seite 7 eines jeden Differentialkolbens 6 ist ständig vom Druck einer in einem Hochdruckspeicher 8 vorhandenen Hydraulikflüssigkeit belastet. Hierzu sind Rohrleitungen 9 für jeden Antrieb 5 vorgesehen. Die großflächige Seite 10 jedes Kolbens 6 wird wahlweise mit dem Druck der im Speicher 8 vorhandenen Hydraulikflüssigkeit belastet bzw. druckentlastet. Hierzu dienen Vorsteuerventile 11, die jedem Antrieb zugeordnet sind. Diese werden von elektromagnetischen Steuereinrichtungen betätigt. Zum Einschalten des elektrischen Leistungsschalters 1 erhalten die Steuereinrichtungen 12 ein elektrisches Signal, wodurch über die Vorsteuereinrichtungen 11 über Hauptventile 11a Druck zur großflächigen Seite 10 eines jeden Differentialkolbens 6 geführt und damit der Kolben 6 in Pfeilrichtung 13 bewegt wird. Zum Ausschalten wird die großflächige Seite 1.0 eines jeden Kolbens 6 druckentlastet und die Hydraulikflüssigkeit über eine Rohrleitung 14 in ein Auffanggefäß 15 geleitet.
Diese Steuerung ermöglicht das öffnen und Schließen aller Schaltstellen 2, 3 und 4 des Leistungsschalters 1 als auch eine Einzelpolsteuerung.
Zur Antriebssteuerung sind indirekt, d.h. hydraulisch betätigte Geber 16a, b und c vorgesehen, die den Leistungsschalterpolen 2, 3 und 4 zugeordnet sind. Die Stellungssignalgeber 16a, I6b und 16c weisen je einen Differentialkolben 17 auf, der auf seiner
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kleinflächigen Seite 18 über eine Rohrleitung 19 ständig mit dem Druck der Hydraulikflüssigkeit aus dem Speicher 8 beaufschlagt ist.
Wird der Antrieb für die Schaltstelle 2 in Einschaltrichtung bewegt, so erhält eine Steuerleitung 20a Druck, der sich über eine gegebenenfalls einstellbare Drosselstelle 21 der großflächigen Seite des Kolbens 17 im Stellungssignalgeber 16a mitteilt. Dadurch wird die Kolbenstange 22a in Pfeilrichtung 23 verschoben. Mit der Kolbenstange 22a ist eine Freilaufkupplung 24 starr gekoppelt, an der eine Betätigungsstange 25 starr befestigt ist. Die Betätigungsstange 25 wird gleichsinnig mit der Kolbenstange 22a bewegt und betätigt eine Kurbel 26, die einen Meldeschalter 27a und ein optisches Anzeigeelement 28a steuert. In gleicher Weise werden beim Einschalten der Schaltstellen 3 und 4 über Leitungen 20b bzw. 20c die gleichartigen Bauteile der Stellungssignalgeber 16b und 16c betätigt. Die Freilaufkupplung 24 wirkt mit je einer Kurbel 29 zusammen, die auf einer Welle 30 verdrehungssteif befestigt sind. Mit der Welle 30, die als Antriebsorgan für einen Steuerschalter 31 dient, ist ein Energiespeicher 32 verbunden, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem ständig druckbelasteten Kolben-Zylinder-System besteht. Dieses Kolben-Zylinder-System wirkt mit einer verdrehungssteif auf der Drehwelle 30 angeordneten Kurbel 33 zusammen.
Der Steuerschalter 31» der in Ausschaltrichtung (Pfeilrichtung 34) ständig von der Kraft des Energiespeichers 32 beaufschlagt ist, wobei als Energiespeicher auch eine Feder vorgesehen sein kann, gibt nur dann ein gegebenes Aus-Kommando weiter, wenn alle Stellungssignalgeber 16a, 16b und 16c in die Einschalt- oder Ausschaltstellung überführt sind, wie die Figur 2 erkennen läßt. Die Kraft, mit der der Steuerschalter 31 beaufschlagt ist, ist geringer als die durch die Kolbenflächendifferenz bedingte Kraft des Differentialkolbens 17 eines jeden der Stellungssignalgeber 16a, 16b, 16c. Erst wenn die letzte Schalteinrichtung 2 oder 3 oder 4 die Einschaltstellung vollständig erreicht hat, kann damit'die Kraft des Energiespeichers 32 zur Betätigung des Steuerschalters 31 wirksam werden.
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Der Steuerschalter 31 hat zwei parallelgeschaltete Kontakte 31a und 31b, die als Öffner und Schließer ausgebildet sind und so Justiert sind, daß die Parallelschaltung beider Kontakte nur in einer der beiden Endstellungen des Schalters 31 für den Strom durchlässig ist.
Die Figur 3 zeigt die ausgeschaltete Position des Leistungsschalters. In dieser Position, die der Fig. 1 entspricht, ist der Kontakt 31a des Steuerschalters 31 geschlossen, während sein Kontakt 31b geöffnet ist. Die Parallelschaltung der beiden Kontakte 31a und 31b speist die Kontakte 27a1, 27b1 und 27c1 der Meldekontakte 27a, b, c, die zu den Wicklungen 122, 123 und 124 der Betätigungseinrichtungen 12 für die Schaltstellen 2, 3 und 4 führen. Zur Steuerung eines Aus-Kommandos sind schematisch Tasten vorgesehen. In der dargestellten Lage ist beim Schließen der Tasten, welches einem gegebenen Ausschaltkommando entspricht, eine Betätigung nicht möglich, da der Schalter, wie vorausgesetzt, bereits ausgeschaltet ist.
In der Einschaltstellung sind, wie die Figur 4 zeigt, die Kontakte 31b, 27a1, 27b und 27c geschlossen, so daß beim Betätigen einer der Tasten T die zugehörige Schaltstelle 2, 3 oder 4 des Leistungsschalters 1 ausgeschaltet wird.
Unter der Voraussetzung, daß im Verlaufe einer einpoligen Kurzunterbrechungsschalthandlung der Leistungsschalterpol 3 gerade von der Ausschaltphase wiedereingeschaltet wird, aber seinen Kontakt noch nicht vollends geschlossen hat, wird bei eingeschalteten übrigen Schalterpolen 2 und 4 das Ausschaltkommando von den Tasten T nicht wirksam, weil die Kontakte 31a und 31b beide geöffnet sind. Das Ausschaltkommando kann also erst dann wirksam werden, wenn alle Schalter sich in der Einschaltstellung befinden.
6 Ansprüche
5 Figuren
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ι. 1J Einrichtung zur Antriebssteuerung für hydraulisch betätigte Hochspannungs-Leistungsschalter mit für Kurzunterbrechungen ausgelegten Einzelpolantrieben und einem hydraulisch betätigten StellungsSignalgeber für jede auf Hochspannungspotential liegende Schaltereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die StellungsSignalgeber (16a, 16b, 16c) über je eine Freilaufkupplung (24) mit einem Antriebsorgan (30) für einen mit den Stellungssignalgebern in Reihe geschalteten Steuerschalter (31) verbunden sind, der in Ausschaltrichtung (34) ständig von der Kraft eines Energiespeichers (8) belastet ist und nur dann ein gegebenes Aus-Kommando weitergibt, wenn alle Stellungssignalgeber (I6a, 16b, 16c) in die Einschalt- bzw. Ausschaltstellung überführt sind.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungssignalgeber (16a, b, c) hydraulische Geber mit einem Differentialkolben (17) sind, dessen kleinflächige Seite (18a) ständig druckbelastet ist und deren großflächige Seite (18b) wahlweise mit dem Druck der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (31) von einer Kraft beaufschlagt ist, die geringer ist als die durch die Kolbenflächendifferenz bedingte Kraft des Differentialkolbens (17) eines jeden der StellungsSignalgeber (16a, b, c).
    4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungssignalgeber (16a, b, c) und der Steuerschalter (31) elektrische Meldekontakte (27a1, 27b1, 27c1, 31ä, 31b) steuert.
    3- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungssignalgeber (i6a, b, c) optische Anzeigeelemente (28a, b, c) betätigt.
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    6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (30) eineDrehwelle mit Kurbeln (29) für jeden Signalgeber (16a, b, c) aufweist.
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DE2543107A 1975-09-25 1975-09-25 Einrichtung zur Antriebssteuerung für hydraulisch betätigte Hochspannungs-Leistungsschalter Expired DE2543107C3 (de)

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