KR20110137334A - Hydromechanical drive for electrical circuit breakers - Google Patents

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KR20110137334A
KR20110137334A KR1020117023079A KR20117023079A KR20110137334A KR 20110137334 A KR20110137334 A KR 20110137334A KR 1020117023079 A KR1020117023079 A KR 1020117023079A KR 20117023079 A KR20117023079 A KR 20117023079A KR 20110137334 A KR20110137334 A KR 20110137334A
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KR1020117023079A
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Inventor
요아킴 에게르스
클라우스 스틱케르
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에이비비 테크놀로지 아게
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • H01H33/34Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator hydraulic

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 다방향(多方向: multiway) 스위칭 밸브와, 통합 감쇠 디바이스와, 유압 압축 유체의 저장소, 및 바람직하게는 하나 이상의 저장 모듈(storage module)과 상호 작용하는 적어도 하나의 판스프링(plate spring) 장치로 형성된 에너지 저장소를 구비하는 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부에 관한 것으로, 상기 유체 기계식 구동부에는 2/2-포트 방향성 제어 밸브 형태인 적어도 두 개의 다방향 스위칭 밸브가 구비되며, 상기 구동부의 유압 구동은 상기 적어도 두 개의 다방향 스위칭 밸브와 매칭된다.The invention relates to at least one multiway switching valve, to an integrated damping device, to a reservoir of hydraulic compressed fluid, and preferably to at least one leaf spring which interacts with one or more storage modules. (plate spring) A fluid mechanical drive for an electric circuit breaker having an energy storage formed by a device, the fluid mechanical drive is provided with at least two multi-directional switching valve in the form of a 2 / 2-port directional control valve, Hydraulic drive of the drive is matched with the at least two multi-directional switching valves.

Description

전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부{HYDROMECHANICAL DRIVE FOR ELECTRICAL CIRCUIT BREAKERS}HYDROMECHANICAL DRIVE FOR ELECTRICAL CIRCUIT BREAKERS}

본 발명은, 전기 회로 차단기에 작용하는 유압 작동식 실린더/피스톤 장치와, 적어도 하나의 다방향(multiway) 스위칭 밸브와, 통합 감쇠 디바이스(damping device)와, 유압 압축 유체의 저장소, 및 바람직하게는 하나 이상의 저장 모듈(storage module)과 상호 작용하는 적어도 하나의 판 스프링 장치(plate spring arrangement)로 형성된 에너지 저장소를 구비한 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부에 관한 것이다.The invention relates to a hydraulically actuated cylinder / piston device acting on an electrical circuit breaker, at least one multiway switching valve, an integrated damping device, a reservoir of hydraulic compressed fluid, and preferably A fluid mechanical drive for an electrical circuit breaker having an energy reservoir formed of at least one plate spring arrangement interacting with one or more storage modules.

종래의 유체 기계식 스프링 저장 구동부는 일반적으로 2/3-포트 방향성 시트 밸브와 상호 작용하며, 충전 모듈(charging module), 작동 모듈, 저장 모듈, 감시(monitoring) 모듈 및 제어 모듈과 같은 구성요소로 모듈화 방식으로 형성된다. 모듈화 구조의 결과로서, 구동부의 적용 범위가 상당히 넓어진다. 작동 모듈은 스위칭-온(ON) 방향 및 스위칭-오프(OFF) 방향을 위한 통합 감쇠 시스템을 구비하며, 본질적으로 하나 이상의 저장 모듈에 힘을 가하는 스프링 저장소에 의해 동작한다.Conventional fluid mechanical spring storage drives generally interact with 2 / 3-port directional seat valves and are modularized into components such as charging modules, actuation modules, storage modules, monitoring modules and control modules. Is formed in a manner. As a result of the modular structure, the scope of application of the drive section is significantly widened. The actuating module has an integrated damping system for the switching-on and switching-off directions, and is essentially operated by a spring reservoir which forces one or more storage modules.

적응화(adaptation) 공정 중에, 알려진 유체 기계식 스프링 저장 구동부가 필요한 구동 에너지 또는 정격 스위칭 시퀀스(rated switching sequence)와 관련하여 적응될 필요가 있는 경우에, 이는 기존 설계에 훨씬 더 많은 구성요소 요건을 유발시킨다.If, during the adaptation process, a known hydromechanical spring storage drive needs to be adapted in terms of the required driving energy or rated switching sequence, this leads to even more component requirements in the existing design. .

알려진 방식으로 통합되는 감쇠 시스템은 각각의 경우에 관련 응용에 부합되어야 한다. 이를 위해, 지금까지는 적합한 감쇠 특성을 설정하기 위해 감쇠에 각각 관련되는 구성요소들을 테스트함으로써 결정하는 것이 항상 필수적이었는데, 이는 기존 구동부에서 외부로부터 감쇠를 설정할 수 없기 때문에 제조 공정 중에 소비되는 시간과 사용되는 재료의 양을 증대시키게 된다.The damping system, which is integrated in a known manner, must in each case be adapted to the relevant application. To this end, it has always been necessary to determine by testing each of the components involved in attenuation in order to set the appropriate attenuation characteristics, which means that the existing drive can not set the attenuation from the outside and therefore the time consumed and used during the manufacturing process. This will increase the amount of material.

게다가, 이는 또한 이러한 상응하는 적응화를 가능케 하기 위해 다수의 추가 부품 및 경우에 따라서는 새로운 부품도 필요하게 됨을 의미하며, 다른 상황이라면 이러한 부품을 제공할 필요는 없다. 특히, 언급된 기능성 증대의 경우에, 몇몇 상황에서는 추가 2/3-포트 방향성 시트 밸브가 필요하고, 이러한 시트 밸브의 공급은 문제가 될 수 있으며, 그에 따라 제조 비용의 증대는 말할 필요도 없고 제조 공정 중에 소비되어야 하는 시간이 늘어나게 된다.In addition, this also means that a number of additional parts and in some cases new parts are also needed to enable this corresponding adaptation, and in other situations there is no need to provide such a part. In particular, in the case of the mentioned functional enhancement, in some situations an additional 2 / 3-port directional seat valve is required, and the supply of such a seat valve can be a problem, not to mention an increase in the manufacturing cost, thus producing This increases the time that must be spent during the process.

각각의 경우에 설정되어야 하는 감쇠가 외부로부터는 측정될 수 없으며, 그에 따라 미리 결정된 요건이 충족되었는지를 작업자가 외부로부터 신뢰성있게 확인할 수도 없다는 것이 또한 단점이다.It is also a disadvantage that the attenuation to be set in each case cannot be measured from the outside, and therefore the operator cannot reliably confirm from the outside whether the predetermined requirements have been met.

이러한 종래기술로부터, 본 발명의 목적은 가능한 한 낮은 복잡도(degree of complex)를 가지면서 가능한 한 넓은 범위의 대안적인 용도 또는 응용을 달성할 수 있도록 본 명세서의 서두에 언급된 유형의 유체 기계식 구동부를 개선하는 것이다.From this prior art, it is an object of the present invention to provide a fluid mechanical drive of the type mentioned at the beginning of the present specification so as to achieve the widest possible range of alternative uses or applications while having the lowest possible degree of complexity. To improve.

상기 목적은 본 발명에 따라 특허청구범위의 제1항의 특징부에 의해 달성된다.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

따라서, 본 발명에 따르면, 유체 기계식 구동부에는 2/2-포트 방향성 밸브로서 설계된 적어도 두 개의 다방향(多方向) 스위칭 밸브가 구비되며, 상기 구동부의 유압 제어가 상기 적어도 두 개의 다방향 스위칭 밸브에 매칭된다. 그 결과, 이전에 다른 상황에서 회로 차단기를 제어하는데 요구되었을 복잡도가, 이러한 목적으로 표준화된 구성요소가 사용될 수 있고 각각의 응용을 위해 특별히 적응화된 맞춤 공정(customization)이 필요하지 않게 됨으로 인해 실질적으로 감소된다.Thus, according to the present invention, the fluid mechanical drive is provided with at least two multidirectional switching valves designed as 2 / 2-port directional valves, and the hydraulic control of the drive is incorporated into the at least two multidirectional switching valves. Matches. As a result, the complexity that would have previously been required to control circuit breakers in other situations is substantially due to the fact that standardized components can be used for this purpose and that no customization is specifically tailored for each application. Is reduced.

그래서 본 발명에 따른 유체 기계식 구동부의 바람직한 실시예는, 2/2-포트 방향성 밸브 각각이 에너지 저장소로서 상기 2/2-포트 방향성 밸브와 개별적으로 결합된 저장 모듈과 상호 작용함으로써, 스위칭 용량의 증대를 가능케 한다.Thus, a preferred embodiment of the fluid mechanical drive according to the invention increases the switching capacity by interacting with each of the 2 / 2-port directional valves as a energy reservoir with a storage module individually coupled with the 2 / 2-port directional valve. Makes it possible.

본 발명에 따른 유체 기계식 구동부의 바람직한 다른 양태는, 구동 에너지를 증대시키기 위해, 적어도 하나의 다른 저장 모듈이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하며, 이는 종래의 스위칭 유닛에서는 가능하지 않으며 사전에 미리 계획되어야 한다.Another preferred aspect of the fluid mechanical drive according to the invention is characterized in that at least one other storage module is connected in parallel in order to increase the driving energy, which is not possible with a conventional switching unit and must be planned in advance. .

본 발명에 따른 유체 기계식 구동부의 다른 실시예에 따르면, 정격 스위칭 시퀀스를 확장시키기 위해, 적어도 하나의 다른 저장 모듈이 병렬 접속된다. 종래의 스위칭 구동부에서는, 이러한 추가적인 기능성의 증대는 적합한 사전 계획을 또한 필요로 하는데, 이는 그러지 않을 경우 정격 스위칭 시퀀스의 후속 적응화 과정이 행해질 수 없거나 또는 매우 높은 복잡도를 수반하기 때문이다.According to another embodiment of the fluid mechanical drive according to the invention, at least one other storage module is connected in parallel to extend the rated switching sequence. In conventional switching drives, this additional increase in functionality also requires suitable preliminary planning, since otherwise subsequent adaptation of the rated switching sequence cannot be done or involves very high complexity.

본 발명의 다른 유익한 특징에 따르면, 본 발명에 따른 구동부는 각각의 경우에 밸브들의 작동이 캠샤프트(camshaft)의 제어 캠(control cam)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다. 그래서 캠샤프트는 바람직하게는 예를 들면 스테핑 모터(stepping motor)에 의해 전기적으로 작동되거나 또는 전기 구동부 대신에, 캠샤프트는 예를 들면 한 세트의 기어를 통해서 기계적으로 작동될 수 있다.According to another advantageous feature of the invention, the drive according to the invention is characterized in that the operation of the valves in each case is made by a control cam of the camshaft. The camshaft is thus preferably operated electrically, for example by a stepping motor, or instead of the electric drive, the camshaft can be operated mechanically, for example via a set of gears.

캠샤프트를 작동시키기 위한 구동부는 유압 또는 유체 기계식 구조를 가질 수도 있다.The drive for operating the camshaft may have a hydraulic or fluid mechanical structure.

본 발명에 따른 유체 기계식 구동부의 다른 특징은, 제어 캠이 회전 운동 방식으로 작동되는 것을 특징으로 한다. 하지만, 대안적으로, 제어 캠은 그 대신에 병진 운동 방식으로도 또한 작동될 수 있다.Another feature of the fluid mechanical drive according to the invention is characterized in that the control cam is operated in a rotational manner. Alternatively, however, the control cam may instead also be operated in a translational manner.

본 발명에 따른 유체 기계식 구동부의 다른 이점에 따르면, 제어 캠에 의해 동작하는 표준형 유압 요소가 구비되며, 그에 따라 유압 구동부의 스위칭 온 또는 오프를 행하게 된다.According to another advantage of the fluid mechanical drive according to the invention, there is provided a standard hydraulic element which is operated by a control cam, thus switching on or off the hydraulic drive.

그래서 바람직하게는 제어 캠의 외측 윤곽(outer contour)은 미리 설정되며, 즉, 제어 캠의 외측 윤곽에 따라, [라쿠나(lacuna)]가 작동되며, 이는 시간의 경과에 따라 유압 구동부의 스위칭 온 또는 오프를 유발시키게 된다.So preferably the outer contour of the control cam is preset, i.e., according to the outer contour of the control cam, [lacuna] is activated, which switches on the hydraulic drive over time. Or off.

또한 이로부터, 제어 캠의 외측 윤곽은 그 제어 거동 및 본 발명에 따른 유체 기계식 구동부의 각각의 스위칭 특성을 결정한다.Also from this the outer contour of the control cam determines its control behavior and the switching characteristics of each of the fluid mechanical drives according to the invention.

따라서, 제어 캠에는 2/2-포트 방향성 시트 밸브의 스위칭 거동(behavior)을 선택적으로 제어하는 규정된 윤곽이 제공된다.Thus, the control cam is provided with a defined contour for selectively controlling the switching behavior of the 2 / 2-port directional seat valve.

본 발명에 따른 유체기계식 구동부의 다른 유익한 특징은, 각각의 캠 위치가 스위칭 과정의 종료시에 유지되는 것을 특징으로 한다. 그래서 미리 먼저 스위칭 위치를 취할 필요없이 후속 스위칭 과정이 즉시 가능하게 된다.Another advantageous feature of the fluid mechanical drive according to the invention is that each cam position is maintained at the end of the switching process. Thus, subsequent switching procedures are immediately possible without having to take the switching position first.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 에너지 저장소로 기능하는 각 저장 모듈은 바람직하게는 적어도 하나의 스프링 조립체로 형성되며, 이 스프링 조립체는 바람직하게는 판스프링으로 구성되고, 그리고 바람직하게는 판스프링 적층으로 설계된다.According to another preferred embodiment, each storage module which functions as an energy store is preferably formed of at least one spring assembly, which spring assembly is preferably composed of a leaf spring, and is preferably designed as a leaf spring stack. do.

본 발명의 이들 및 다른 유익한 실시예 및 개선사항은 종속항의 기술내용들이다.These and other advantageous embodiments and improvements of the invention are the subject matter of the dependent claims.

본 발명과, 본 발명의 바람직한 실시예 및 개선사항, 및 본 발명의 구체적인 이점이 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예의 보조 하에 보다 상세히 설명된다.The present invention, the preferred embodiments and improvements of the present invention, and the specific advantages of the present invention are described in more detail with the aid of exemplary embodiments of the invention shown in the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 본 발명은 이전에 회로 차단기를 제어하는데 요구되던 복잡도가 이러한 용도로 표준화된 구성요소가 사용될 수 있고 각각의 적용을 위해 특별히 적합화된 맞춤공정이 필요하지 않게 됨으로 인해 실질적으로 저감되는 등의 효과를 갖는다.As noted above, the present invention is substantially reduced by the complexity previously required to control circuit breakers, as components standardized for this purpose can be used and the need for a custom process specifically tailored for each application is eliminated. Effect.

도 1은 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부의 회로도.1 is a circuit diagram of a fluid mechanical drive for an electrical circuit breaker.

도 1은 전기 회로 차단기(12)용 유체 기계식 구동부(10)의 회로도를 도시하며, 유체기 계식 구동부(10)가 어떻게 동작하는지와, 그 각각의 기능적인 결합 상태로 유체 기계식 구동부(10)에 속하는 구성요소를 도시한다. 다른 상황이라면 컴팩트한 장치로 서로 결부되는 개별 구성요소와 유닛이, 여기서는 그 기능적 상호작용을 예시하기 위해 서로 떨어진 상태로 도시되어 있다.FIG. 1 shows a circuit diagram of a fluid mechanical drive 10 for an electrical circuit breaker 12, which illustrates how the fluid mechanical drive 10 operates and the fluid mechanical drive 10 in its respective functionally coupled state. It shows the component to which it belongs. In other situations, the individual components and units associated with one another in a compact device are shown here separated from one another to illustrate their functional interaction.

도시된 도 1에서, 아래에 그 기능이 상세히 기술되는 구성요소들은, 특정한 간략화된 스위칭 구조 및 그 동작 방법을 예시할 수 있도록 그 기능에 따라 다른 공간적 위치를 갖는다. 따라서, 유체 기계식 구동부(10)의 코어(core) 및 이 유체 기계식 구동부에 의해 동작하는 전기 회로 차단기(12)는 도면의 중앙에 위치된다.In FIG. 1 shown, components whose functions are described in detail below have different spatial positions depending on their function to illustrate a particular simplified switching structure and method of operation thereof. Accordingly, the core of the fluid mechanical drive 10 and the electrical circuit breaker 12 operated by the fluid mechanical drive are located in the center of the figure.

그 위에는 스위칭 회로와 함께 스위칭 오프, 즉 전기 회로 차단기를 개방하기 위해 제공되는 관련 구성요소가 도시된다.Shown thereon with the switching circuits the relevant components provided for switching off, ie opening the electrical circuit breakers.

유체 기계식 구동부(10) 및 이 유체 기계식 구동부가 작용하는 전기 회로 차단기(12)의 아래에는, 스위칭 장치가 스위칭 온, 즉 전기 회로 차단기를 폐쇄하기 위해 제공되는 관련 구성요소와 함께 도시된다.Below the hydromechanical drive 10 and the electrical circuit breaker 12 in which the fluid mechanical drive acts, a switching device is shown with the associated components provided for switching on, ie closing the electrical circuit breaker.

작동되는 회로 차단기(12)는 전기 스위칭 기호로 간략화된 방식으로 도시되어 있다. 그 가동 접점 부재(14)는, 차동 피스톤(differential piston)으로 설계된 유압 피스톤(18)에 접속되어, 회로 차단기(12)의 스위칭 접점(14)을 개방하고 또한 이를 폐쇄하기 위해 유압 실린더(20) 내에서 안내되는 피스톤 로드(16)에 의해 동작된다.The actuated circuit breaker 12 is shown in a simplified manner with an electrical switching symbol. The movable contact member 14 is connected to a hydraulic piston 18 designed as a differential piston, so that the hydraulic cylinder 20 for opening and closing the switching contact 14 of the circuit breaker 12. It is operated by a piston rod 16 guided therein.

유체 기계식 구동부(10)의 코어를 형성하는 이 유압 실린더(20)는 유체를 공급 또는 제거하기 위한 유체 라인에 접속하는 총 네 개의 접속부(20.1, 20.2, 20.3, 및 20.4)를 구비한다. 유압 실린더(20) 내에서 안내되는 피스톤(18)은 차동 피스톤으로서 설계된다. 따라서, 유압 실린더(20)는 실린더 공간(21.1과 21.2)을 갖는다.This hydraulic cylinder 20, which forms the core of the fluid mechanical drive 10, has a total of four connections 20.1, 20.2, 20.3, and 20.4 that connect to a fluid line for supplying or removing fluid. The piston 18 guided in the hydraulic cylinder 20 is designed as a differential piston. Thus, the hydraulic cylinder 20 has cylinder spaces 21.1 and 21.2.

실린더 공간(21.1)은 전기 회로 차단기(12)의 스위칭 오프를 작동시키기 위한 유체를 수용하고; 실린더 공간(21.2)은 전기 회로 차단기(12)가 스위치 온 될 때 유체로 충전된다.Cylinder space 21. 1 contains a fluid for activating the switching off of electrical circuit breaker 12; The cylinder space 21.2 is filled with fluid when the electrical circuit breaker 12 is switched on.

유압 실린더(20)는 각각 제1의 압력 라인(22)을 통해서 및 제1의 출구 라인(24)을 통해서, 캠샤프트(30)의 제1의 제어 캠(28)의 샤프트 로드(27.1)에 의해 작동되는 제1의 2/2-포트 방향성 밸브(26; 역시 기호로만 도시됨)에 유체 접속된다.The hydraulic cylinders 20 are respectively connected to the shaft rods 27.1 of the first control cam 28 of the camshaft 30 via the first pressure line 22 and the first outlet line 24. Is fluidly connected to a first 2 / 2-port directional valve 26 (also shown only in the symbols) actuated by it.

마찬가지로 캠샤프트(30)의 제2의 제어 캠(38)의 샤프트 로드(37.1)에 의해 작동되는 제2의 2/2-포트 방향성 밸브(36: 역시 기호로만 도시됨)도 제2의 출구 라인(32) 및 제2의 압력 라인(34)을 통해서 유압 실린더(20)에 접속된다.Similarly, a second 2 / 2-port directional valve 36 (also shown only in the symbols) actuated by the shaft rod 37.1 of the second control cam 38 of the camshaft 30 also has a second outlet line. It is connected to the hydraulic cylinder 20 via 32 and the 2nd pressure line 34.

도 1에 도시된 유체 기계식 구동부(10)의 회로도로부터 알 수 있는 바와 같이, 캠(28과 38)은 두 개의 2/2-포트 방향성 밸브(26과 36)가 동기화되어, 즉 동시에 그러나 반대 방향으로 작동되도록 서로 90° 오프셋되어 있다. 이는 대응하여 제어 유체를 공급 또는 제거하는 두 개의 2/2-포트 방향성 밸브(26과 36)의 밸브 위치가, 전기 회로 차단기(12)의 스위칭 접점(14)의 스위칭 위치에 대한 "오프" 개방 과정에 요구되며 그에 따라 개방 위치를 취하는 위치 및 전기 회로 차단기(12)의 스위칭 접점(14)의 스위칭 위치에 대한 "온" 폐쇄 과정에 요구되며 그에 따라 스위칭-온 위치를 취하게 되는 위치로 되게 한다.As can be seen from the circuit diagram of the fluid mechanical drive 10 shown in FIG. 1, the cams 28 and 38 have two 2 / 2-port directional valves 26 and 36 synchronized, ie simultaneously but in opposite directions. 90 ° offset from each other to operate the This means that the valve positions of the two 2 / 2-port directional valves 26 and 36 correspondingly supply or remove the control fluid open “off” to the switching position of the switching contact 14 of the electrical circuit breaker 12. To the position required for the process and thus required for the " on " closing process for the switching position of the switching contact 14 of the electrical circuit breaker 12 and thus taking the open position and thus the switching-on position. do.

본질적으로 단일 하우징 내에 수납된 두 개의 2/2-포트 방향성 밸브(26 및 36)는 그 상이한 스위칭 기능 및 그에 요구되는 유체 접속부로 인해 서로 분리된 조립체로 도시되며, 각각 동기화된 작동을 위해 선택자 로드(selector rod: 27.2 및 37.2)를 통해서 서로 접속된다.In essence, the two 2 / 2-port directional valves 26 and 36 housed within a single housing are shown as separate assemblies from each other due to their different switching functions and the fluid connections required therein, each of which selector rods for synchronized operation. via selector rods (27.2 and 37.2).

이미 언급된 바와 같이, 두 개의 2/2-포트 방향성 밸브(26과 36)는 캠(28 및 38)에 의해 작동된다. 이들 캠(28 및 38)은 두 개의 2/2-포트 방향성 밸브(26 및 36) 내에서 유체 경로의 개방 또는 폐쇄를 행한다.As already mentioned, the two 2 / 2-port directional valves 26 and 36 are actuated by cams 28 and 38. These cams 28 and 38 open or close the fluid path in two 2 / 2-port directional valves 26 and 36.

이하의 설명은 도 1에 도시된 회로 차단기(12)의 스위칭 접점(14)의 개방 위치가 어떻게 달성되는지에 관한 것이다. 이를 위해, 캠샤프트의 제어 구동부는 제1의 캠(28)이 그 편평한 측면으로 선택자 로드(27.1)에 작용하는 도시된 위치를 취하도록 제어된다.The following description relates to how the open position of the switching contact 14 of the circuit breaker 12 shown in FIG. 1 is achieved. To this end, the control drive of the camshaft is controlled such that the first cam 28 takes the shown position to act on the selector rod 27.1 on its flat side.

2/2-포트 방향성 밸브(26)에서, 밸브(26.1) 내의 유체 채널은 압축 유체가 에너지 저장소(40)로부터 압력 라인(42)을 통하여 밸브(26.1)로 흐르고 거기서부터 방해를 받지 않고 압력 라인(22)을 통해서 유압 실린더(20)의 접속부(20.1)로 흐르며, 그에 따라 피스톤(18)이 유압 실린더(20)의 실린더 베이스에 도시된 최종 위치를 취하도록 개방된다.In the 2 / 2-port directional valve 26, the fluid channel in the valve 26.1 flows from the energy reservoir 40 through the pressure line 42 to the valve 26.1 and is uninterrupted therefrom. Through 22 it flows to the connection 20.1 of the hydraulic cylinder 20, whereby the piston 18 is opened to take the final position shown in the cylinder base of the hydraulic cylinder 20.

동시에, 2/2-포트 방향성 밸브(26)의 밸브(26.2) 내의 유체 경로는 이전에 실린더 공간(21.2) 내에 위치했던 유체가 실린더 베이스 쪽으로 이동하는 피스톤(18)에 의해 라인(24), 밸브(26.2) 및 라인(44)을 통해서 유체의 저압 탱크로 빠져나갈 수 있도록 개방된다.At the same time, the fluid path in the valve 26.2 of the 2 / 2-port directional valve 26 is controlled by the line 24, valve by the piston 18, where the fluid previously located in the cylinder space 21.2 moves towards the cylinder base. (26.2) and line (44) to open to the low pressure tank of fluid.

출구 라인(24)에는 실린더(20)로부터 저압 저장소(46)로 유체를 제어 가능한 방식으로 제거할 수 있게 하는 제어 가능 초크 밸브(choke vale: 48)가 병합되어 있다.The outlet line 24 incorporates a controllable choke vale 48 that allows the fluid to be removed in a controllable manner from the cylinder 20 to the low pressure reservoir 46.

스위칭-온 과정 동안에, 즉 실린더 공간(21.2)이 유체로 충전될 때 실린더(20) 내에 있는 유체가 흘러나갈 수 있는 출구 라인(32)은, 압력 라인(22)에 대한 접속부(20.1) 반대편의 접속부(20.3)에 접속된다. 제어된 방식으로 유체가 흐르게 하는 제어 가능 초크 밸브(49)가 또한 출구 라인(32)에 병합됨으로써, 전기 회로 차단기(12)의 폐쇄 과정이 요구되는 정확도로 이루어지게 된다.The outlet line 32, through which the fluid in the cylinder 20 can flow during the switching-on process, ie when the cylinder space 21.2 is filled with fluid, is opposite the connection 20.1 to the pressure line 22. It is connected to the connection part 20.3. A controllable choke valve 49 that allows fluid to flow in a controlled manner is also incorporated into the outlet line 32 such that the closing of the electrical circuit breaker 12 is achieved with the required accuracy.

제어 가능 초크 밸브(49)가 구비된 출구 라인(32)은 2/2-포트 방향성 밸브(36)의 밸브 블록(36.2)으로 이어지며, 2/2-포트 방향성 밸브(36)는 라인(50)을 통해서 저압 탱크(52)에 접속된다.The outlet line 32 with controllable choke valve 49 leads to the valve block 36.2 of the 2 / 2-port directional valve 36, and the 2 / 2-port directional valve 36 is line 50 ) Is connected to the low pressure tank 52.

저압 탱크(52)는 다시, 저압 필터(56)가 배치된 라인(54)을 통해서 모터(57)에 의해 구동되는 펌프(58)에 접속된다.The low pressure tank 52 is again connected to the pump 58 driven by the motor 57 via the line 54 in which the low pressure filter 56 is arranged.

2/2-포트 방향성 밸브(36)의 밸브 블록(36.1)에 접속된 출구 라인(34)은, 압력 라인(24)에 대한 접속부(20.2) 반대편의 접속부(20.4)에 접속된다. 밸브 블록(36.1) 내의 밸브가 개방됨으로써, 에너지 저장소(60)로부터의 압축 유체가 라인(62)을 통해서 밸브(36) 및 그 결과 실린더 공간(21.2)으로 흐를 수 있다.The outlet line 34 connected to the valve block 36.1 of the 2 / 2-port directional valve 36 is connected to a connection 20.4 opposite the connection 20.2 to the pressure line 24. By opening the valve in the valve block 36.1, compressed fluid from the energy store 60 can flow through the line 62 to the valve 36 and consequently the cylinder space 21.2.

위에서 이미 설명한 바와 같이, 2/2-포트 방향성 밸브(36)는 캠(38)에 의해 동작됨으로써, 2/2-포트 방향성 밸브(26)에 대응하는 방식으로 제어된다.As already explained above, the 2 / 2-port directional valve 36 is operated by the cam 38, thereby controlling it in a manner corresponding to the 2 / 2-port directional valve 26.

에너지 저장소(40 및 60)에는 이미 언급한 펌프에 의해 압축 유체가 공급되며, 이 펌프는 라인(64 및 68)을 통해 에너지 저장소(40 및 60)에 접속되어 이 에너지 저장소(40 및 60)에 압축 유체를 공급한다. 예를 들면 압력 펌프가 스위칭 오프될 때 원치않는 압력 누적을 방지하기 위해, 라인(64 및 68) 각각에는 에너지 저장소(40 및 60)에 존재하는 압축 유체를 요구되는 압력 수준으로 유지시키는 역지 밸브(non-return valve: 66)가 구비된다.Compression fluid is supplied to the energy reservoirs 40 and 60 by means of the pumps already mentioned, which are connected to the energy reservoirs 40 and 60 via lines 64 and 68 and connected to the energy reservoirs 40 and 60. Supply compressed fluid. In order to prevent unwanted pressure buildup, for example, when the pressure pump is switched off, a check valve (line 64 and 68) is provided for each of the check valves to keep the compressed fluid present in the energy reservoirs 40 and 60 at the required pressure level. A non-return valve 66 is provided.

저압 탱크(46)를 저압 탱크(52)에 접속하는 라인이 본 회로도에는 도시되지 않았으며, 저압 탱크(52)로부터 공통 라인(54)이 압력 펌프(58)로 이어지며, 저압 필터(56)가 그 사이에 개재된다.A line connecting the low pressure tank 46 to the low pressure tank 52 is not shown in this circuit diagram, from the low pressure tank 52 to the common line 54 leading to the pressure pump 58 and the low pressure filter 56. Is interposed between them.

10: 유체 기계식 구동부 12: 전기 회로 차단기
14: 접점 부재 16: 피스톤 로드
18: 피스톤 20: 유압 실린더
20.1, 20.2, 20.3, 20.4: 접속부 21.1, 21.2: 실린더 공간
22: 압력 라인 24: 출구 라인
26: 2/2-포트 방향성 밸브 26.1, 26.2: 밸브 블록
28: 제어 캠 30: 캠샤프트
32: 출구 라인 34: 압력 라인
36: 2/2-포트 방향성 밸브 36.1, 36.2: 밸브 블록
38: 제어 캠 40: 에너지 저장소
42: 압축 유체 라인 44: 유체 라인
46: 저압 탱크 48, 49: 제어 가능 초크 밸브
50: 유체 라인 52: 저압 탱크
54: 라인 56: 저압 필터
57: 구동 모터 58: 압력 펌프
60: 에너지 저장소 62: 압력 유체 라인
64: 압력 라인 66: 역지 밸브(non-return valve)
68: 압력 라인
10: fluid mechanical drive 12: electric circuit breaker
14: contact member 16: piston rod
18: piston 20: hydraulic cylinder
20.1, 20.2, 20.3, 20.4: Connections 21.1, 21.2: Cylinder space
22: pressure line 24: outlet line
26: 2 / 2-port directional valves 26.1, 26.2: valve block
28: control cam 30: camshaft
32: outlet line 34: pressure line
36: 2 / 2-port directional valves 36.1, 36.2: valve block
38: control cam 40: energy storage
42: compressed fluid line 44: fluid line
46: low pressure tank 48, 49: controllable choke valve
50: fluid line 52: low pressure tank
54: line 56: low pressure filter
57: drive motor 58: pressure pump
60: energy store 62: pressure fluid line
64: pressure line 66: non-return valve
68: pressure line

Claims (19)

전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부로서,
적어도 하나의 다방향(多方向: multiway) 스위칭 밸브와, 통합 감쇠 디바이스와, 유압 압축 유체의 저장소, 및 바람직하게는 하나 이상의 저장 모듈(storage module)과 상호 작용하는 적어도 하나의 판스프링(plate spring) 장치로 형성된 에너지 저장소를 구비하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부에 있어서,
상기 유체 기계식 구동부는 2/2-포트 방향성 밸브로서 설계된 적어도 두 개의 다방향 스위칭 밸브를 구비하고, 상기 구동부의 유압 제어는 상기 적어도 두 개의 다방향 스위칭 밸브와 매칭되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.
As a fluid mechanical drive for an electrical circuit breaker,
At least one plate spring interacting with at least one multiway switching valve, an integrated damping device, a reservoir of hydraulic compressed fluid, and preferably one or more storage modules. A fluid mechanical drive for an electrical circuit breaker, having an energy reservoir formed of a device,
The fluid mechanical drive comprises at least two multidirectional switching valves designed as 2 / 2-port directional valves, wherein the hydraulic control of the drive is matched with the at least two multidirectional switching valves. Fluid mechanical drive.
제1항에 있어서, 상기 2/2-포트 방향성 밸브 각각은 에너지 저장소로서 상기 2/2-포트 방향성 밸브와 개별적으로 결합된 저장 모듈과 상호 작용하는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.The fluid mechanical drive of claim 1, wherein each of the 2 / 2-port directional valves interacts with a storage module individually coupled with the 2 / 2-port directional valve as an energy reservoir. . 제1항 또는 제2항에 있어서, 구동 에너지를 증대시키기 위해, 적어도 하나의 다른 저장 모듈이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.The fluid mechanical drive of claim 1 or 2, characterized in that at least one other storage module is connected in parallel to increase drive energy. 제1항 또는 제2항에 있어서, 정격 스위칭 시퀀스(rated switching sequence)를 확장시키기 위해, 적어도 하나의 다른 저장 모듈이 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.3. The fluid mechanical drive of claim 1, wherein at least one other storage module is connected in parallel to expand the rated switching sequence. 4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브들의 작동은 각각 캠샤프트(camshaft)의 제어 캠(control cam)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.5. The fluid mechanical drive of claim 1, wherein the actuation of the valves is performed by a control cam of a camshaft, respectively. 6. 제5항에 있어서, 상기 캠샤프트는 전기 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.6. The fluid mechanical drive of claim 5, wherein the camshaft is electrically operated. 제5항에 있어서, 상기 캠샤프트는 기계식으로 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.6. The fluid mechanical drive of claim 5, wherein the camshaft is mechanically operated. 제5항에 있어서, 상기 캠샤프트는 유압식으로 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.6. The fluid mechanical drive of claim 5, wherein the camshaft is hydraulically actuated. 제5항에 있어서, 상기 캠샤프트는 유체 기계식으로 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.6. The fluid mechanical drive of claim 5, wherein the camshaft is actuated mechanically. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 캠에 의해 동작하는 표준형 유압 요소가 제공되며, 그에 따라 상기 유압 구동부의 스위칭 온 또는 오프를 행하는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.10. Fluid for an electrical circuit breaker according to any one of the preceding claims, characterized in that a standard hydraulic element operated by the control cam is provided, thereby switching on or off of the hydraulic drive. Mechanical drive. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 캠의 외측 윤곽(outer contour)은 미리 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.The fluid mechanical drive of any of claims 1 to 10, characterized in that the outer contour of the control cam is predetermined. 제11항에 있어서, 상기 제어 캠의 외측 윤곽은 상기 제어 캠의 제어 거동(behavior)을 결정하는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.12. The fluid mechanical drive of claim 11, wherein the outer contour of the control cam determines the control behavior of the control cam. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제어 캠은 상기 2/2-포트 방향성 밸브의 스위칭 거동을 선택적으로 제어하는 규정된 윤곽(defined contour)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.13. Fluid according to claim 11 or 12, characterized in that the control cam has a defined contour for selectively controlling the switching behavior of the 2 / 2-port directional valve. Mechanical drive. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 캠은 회전 운동 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.14. A fluid mechanical drive according to any one of the preceding claims, wherein the control cam is operated in a rotary motion manner. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 캠은 병진 운동 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.13. The fluid mechanical drive of any of claims 1 to 12, wherein the control cam is operated in a translational manner. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 캠 위치가 스위칭 과정의 종료시에 유지되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.16. A fluid mechanical drive according to any one of the preceding claims, wherein each cam position is maintained at the end of the switching process. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장소는 적어도 하나의 저장 모듈과 상호 작용하며 적어도 하나의 스프링 조립체로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.17. The fluid mechanical drive of claim 1, wherein said energy reservoir interacts with at least one storage module and is formed of at least one spring assembly. 제16항에 있어서, 상기 스프링 조립체는 판스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.17. The fluid mechanical drive of claim 16, wherein the spring assembly is formed of a leaf spring. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 스프링 조립체는 판스프링 적층으로 설계되는 것을 특징으로 하는, 전기 회로 차단기용 유체 기계식 구동부.18. The fluid mechanical drive of claim 16 or 17, wherein the spring assembly is designed in a leaf spring stack.
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