SU1289393A3 - Масл но-пневматическое устройство управлени дл высоковольтного выключател - Google Patents

Abstract

Изобр-етение относитс  к области электротехники, в частности к масл но-пневматическим устройствам управлени  дл  выключател . Цель изобретени  - повьшение быстродействи . Устройство содержит привод подвижного контакта в виде гидравлического цилиндра 1 с подпружиненным поршнем 2, соединенным с подвижным контактом 3, неподвижный контакт 4, резервуар высокого давлени  5 с клапанной системой питани  и очистки 6, резервуар пониженного давлени  21, высокочастотна  сторона которого подсоединена к главному резервуару 5 трубопроводом 20 с основным трубопроводом 14, Соотношени  объемов главного резервуара 5 и резервуара 21 вз то 100-1000. 06- ратньй клапан 25 установлен в дополнительном трубопроводе 24. В трубопроводе очистки 27 блока 15 установлен клапан задержки 28. Дополнительный резервуар 21 выполнен в виде корпуса с подпружиненной мембраной и опорной пластиной. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. А i СО го

Description

1

Изобретение относитс  к масл но- гшевматическим устройствам управлени  дл  электрического выключател .

Цель изобретени  -. повьгашние быстродействи  ,

На фиг. 1 представлена схема устройства масл но-пневматического управлени  дл  выключател , снабженного системой компенсации; на фиг. 2 - варианй устройства, согласно которому соединительгпз1й трубопровод, установленный между блоком управлени  и домкратом выключател , одновременно  вл етс  трубопроводом подачи гидравлических команд и трубопроводом передачи мощности; на фиг, 3 вариант устройства, согласно которому система компенсации повторно питает промежуточные клапаны гидравлической схемы; на фиг. 4 - компенсирующий аккумул тор с мембраной и пружиной, разрез,

Масл нр-пневматическое устройство управлени  дл  электрического выключател  содержит гидравлический цилиндр 1 с подпружиненным поршнем 2 дл  приведени  в движение подвижного контакта 3 в направлении неподвижного контакта 4, главный масл но- пневматический резервуар 5 высокого давлени , клапанную систему 6 питани  и очистки дл  избирательной подпоршневой камеры 7 гидравлического цилиндра 1 либо с камерой 8 низкого давлени  в выключенном положении выключател  (фиг, 1), либо с резервуаром 5 высокого давлени  дл  приведени  и удерживани  выключател  во включенном положении, Подпружиненный поршень возвращаетс  в выключенное положение посредством по- .сто нных упругих средств, таких как пружина 9 или упругое давление аккумул тора 5 высокого давлени , подаваемое в верхнюю камеру 10 гидравлического цилиндра трубопроводом 11 обозначенным на фиг, 1 прерывистыми лини ми.

Система 6 питани  и очистки содержит гидравлический включатель 12 дл  клапана питани  и очистки, кото рый приводит орган 13 переключени  клапана в положение, когда на него подаетс  высокое гидравлическое давление посредством основного трубопровода 14, и возвращает орган 13 переключени  в положение очистки, показанное на фиг. 1 непрерывными

1

89393 .2

лини ми, кот да на укачанный тжлюча- тель больше не подаетс  л,1сокое давление . Устройство содерхсит, кроме того, по обычному образцу пункт 15 5 подачи команды, называемый опершди- онным блоком, который может быть расположен на рассто нии от выключател  и который содержит электроклапан 16 включени  и электроклапан О 17 выключени , которые управл ют переключением клапана 18,

Клапан 18 в положении, показанном непрерывными лини ми, подсоедин ет к камере 19 низкого давлени  5 соединительный трубопровод 14, установленный между операционным блоком и клапанной системой 6, в то врем  как в другом положении клапана 18 трубопровод 14 подсоедин ет20

с  к высокому давлению, подаваемому

либо вспомогательным аккумул тором, предусмотренным в операционном блоке , либо главным аккумул тором- 5, подсоединенным к операционному блоку посредством трубопровода 20,

Работа такого устройства хорошо известна и достаточно напомнить, что в случае, показанном на фиг, 1, трубопровод 14, который может быть

большой длины,  вл етс  только трубопроводом подачи команд Подвод давлени  или Выключение давлени , в то врем  как гидравлическа  мощность большого объема, необходима  дл  питани  гидравлического цилиндра 1, подаетс  непосредственно главным аккумул тором 5,

Дл  приведени  выключател  в положение включени  и выдерживани 

его в этом положении на трубопровод 14 подаетс  высокое давление от главного резервуара 5, например пор дка 200-400 бар. Дл  приведени  выключател  в положение выключени 

трубопровод 14 приводитс  в положение очистки при атмосферном давлении , В ходе этой операции понижаетс  давление масла, содержащегос  в трубопроводе 14, как это было

указано,, а, по меньшей мере, часть трубопровода 14 оказываетс  без масла или оказываетс  заполненной эмульсионным маслом,

Если следующа  команда включени  посредством подачи давлени  в трубопровод 14 даетс  в короткий срок, трубопровод 14 ведет себ  так, как будто он заполнен упругой жидкостью.

3

хот  задержка ответа включател  12 будет значительно увеличена и будет измен тьс  от одной операции к другой ,

В устройстве предусматриваетс  резервуар 21 пониженного давлени  высокоч-астотна  сторона которого подсоединена к главному резервуару 5 посредством трубопровода 20 и который через свой выход 22 подает пониженное давление. Устройство содержит также дополнительный резервуар 23 пониженного давлени , который подзар жаетс  маслом пониженного давлени  посредством регул тора и который подсоединен посредством трубопровода 24 к трубопроводу 14,

Обратный клапан 25, установленный в дополнительном трубопроводе 24, преп тствует высокому давлению, имеющемус  в трубопроводе 14 во включенном положении выключател , проникать на участок 21-23 пониженного давлени  гидравлической схемы.

Предпочтительно дополнительный трубопровод 24 подсоединен к трубопроводу 14 р дом с верхним концевым участком 26 последнего, если рассматривать перемешение масла, когда схема 14 переходит от положени  По давлением к положению Без давлени , при этом этот концевой участо 26 наиболее подвержен  влению недостатка масла,

В св зи с этим трубопровод 14, который оказыва.етс  частично без масла (или наполненный эмульсионным маслом) при выключении давлени , быстро восполн етс  маслом в жидком состо нии под пониженным давлением посредством дополнительного резервуара 23 пониженного давлени , который тот час же подзар жаетс  маслом посредством регул тора 21,

Чтобы в выключенном положении резервуар 23 пониженного давлени  и регул тор 21 не могли посто нно подавать масло, в трубопроводе 27 очистки операционного блока 15 предусматриваетс  клапан 28 задержки, отрегулированный на давление, несколько превьппающее давление в системе .

При этом можно предусмотреть несколько одинаковых блоков регул тор- резервуар пониженного давлени  дл  подпитки нескольких точек гидравлической схемы, наиболее подверженных

89393 4

недостатку масла или наличию эмульсионного масла, также от единого такого блока питать несколько точек гидравлической схемы. г Объем участков гидравлической схемы, в которых имеетс  масло в момент выключени  давлени ,  вл етс  относительно небольшим, поэтому достаточно иметь резервуар понижен- 10 ного давлени  небольшой емкости, например, от нескольких кубических сантиметров до нескольких дес тков кубических сантиметров (т,е, в 1000 раз меньше емкости главного ре- t5 зервуара 5).

Причем отмечено, что достаточно иметь небольшое пониженное давление , чтобы питать участки, оказавшиес  без масла. Поэтому дл  допол20 нительйого резервуара 23 пониженного давлени  и дл  регул тора 21 достаточно предусмотреть пониженное давление пор дка 2-10 бар, в то врем  как высокое давление резервуара 5

25 составл ет пор дка 200-400 бар.

При этом необходимо, чтобы компенсирующий аккумул тор 23 имел небольшую инерцию, чтобы быстро компенсировать недостаток масла. Вот

30 почему, как это показано на фиг, 4, предпочтительно выбирают аккумул тор с мембраной с небольшим ходом, при этом на мембрану воздействует механическа  пружина посредством опорj ного плато, установленного напротив мембраны.

На фиг, 2 показана система гидропневматического управлени  дл  выключател , котора  содержит такие

40 же основные элементы, что и система , показанна  на фиг, 1, но в которой трубопровод 14, св зывающий операционный блок 15 с клапаном 6 питани  и очнстки,  вл етс  не толь45 ко трубопроводом подачи команд на клапан 6 (установка в положение Под давлением или Без давлени ), но также служит трубопроводом мощности дл  питани  рабочей камеры 10

0 гидравлического цилиндра 1,

В качестве примера дл  клапана 6 показан клапан известного типа, называемый быстрым очистителем, в котором участок 12, образующий пор5 тень клапана 29 очистки,  вл етс  гидравлическим включателем клапана 6 .

Блок содержащий регул тор 21 и резервуар 23 пониженного давлениЯл

идентичен блоку, показанному на фиг, 1, и предпочтительно подсоединен к трубопроводу 14 посредством трубопровода 24, выход щего в верхнюю часть 26 трубопровода 14,

Кроме того, можно предусмотреть предохранительный клапан 30, подсоединенный к участку гидравлической схемы 22, Этот предохранительный клапан отрегулирован на давление, слегка превышающее давление в системе , и предохран ет блок от любого ненормального избыточного давлени , например в случае утечки в обратном клапане 25.

Хорошо известно, что в схемах гидравлического управлени  дл  выключателей конечные клапаны питани  и очистки гидравлических цилиндров, которые имеют большое сечение, управл ютс  не непосредственно (как это показано дл  простоты на фиг, 1 и 2), ас помощью нескольких задающих клапанов и промежуточных клапанов возрастающего сечени .

Эти задающие клапаны и промежу- точные клапаны вход т в гидравлическую схему подачи команд, и, по меньшей мере, некоторые камеры, которые они имеют, также подвержены циркул ции эмульсионного масла или объемов лишенных масла. Как и в случае трубопроводов , показанных на фиг, 1 и 2, при операции включени  наблюдаетс  недостаток масла или по вление эмульсионного масла на некоторых участках этих промежуточных клапанов или задающих клапанов, что отрицательно вли ет на скорость ответа в момент включени  давлени .

Следовательно, предпочтительно питать маслом пониженного давлени , по меньшей мере, некоторые из камер этих клапанов,

На фиг, 3 показаны основные элементы обычного масл но-пневматичес- кого устройства управлени , аналогичного устройству, показанному на фиг, 1, в том плане, что трубопровод 14, св зывающий операционный блок 15 с клапаном 6 питани  и очиски гидравлического цилиндра 1,  вл етс  только трубопроводом подачи команд (Под давлением или Без давлени ), Питание с большим расходом гидравлического цилиндра 1 обеспечиваетс  главньш аккумул тором 5, В качестве клапана 6 питани  и очистки показан обычный клапан, со89393 6

держащий независимые клапа 31 питани  и клапан 32 очистки, при этом гидравлическим выключателем 12 клапана  вл етс  выполненный в виде

5 поршн  участок клапана 32 очистки.

На фиг, 3 показан также вспомогательный резервуар 5 высокого давлени , питающий операционный блок 15, при этом эти два аккумул тора соединены

10 в услови х равновеси  давлени  посредством трубопровода 33 с небольшим расходом (показанного прерывистыми лини ми на фиг, 3) и подзар жаютс  обычным способом посредством

15 насоса (не показан).

Така  система управлени  обычно содержит промежуточные клапаны 34,

Этот промежучный клапан 34 имеет вход 35 высокого давлени , выход 36

20 высокого давлени , соединенный со cв зывaюшJiм трубопроводом 1 4, выход 37 очистки и вход 38 управлени , соединенный посредством св зывающего трубопровода 14 с операционным

25 блоком 15, Клапаны 39 питани  и очистки клапана 34 управл ютс  поршнем гидравлического цилиндра 40,

Блок, содержаш й регул тор 2:1 и резервуар 23 пониженного давлени ,

30 соединен посредством трубопровода 24 с камерой 41 очистки промежуточного клапана 34, По команде выключени  электроклапана 17 клапан 18 питани  и очистки операционного бло ка 15 устанавливаетс  в положение очистки, показанное непрерывными лини ми. При этом так как поршень гидравлического цилиндра 40 больше не находитс  под давлением, откры40 ваетс  клапан 39 очистки и очищает камеры 41 и трубопровод 14, Понижение давлени  и циркул ци  масла в этих емкост х приводит к  влени м недостатка масла и по влени 

45 эмульсии. Блок 21-23 немедленно и непосредственно питает маслом камеры промежуточного клапана и трубопровод 14, обеспечива  таким образом нормальный срок ответа на следу- 50 юший приказ включени .

Клапан 23 задерживани , отрегулированный на давление, превышающее давление системы, предусмотрен в Трубопроводе 24 очистки, подсоеди- 55 ненном к трубопроводу 24, св зывающему указанный блок с камерой промежуточного клапана 34,

Как видно из фиг, 3, камера 41 никогда не подвергаетс  воздействию

высокого давлени , так как в положении включени  клапан 39 закрываетс  и изолирует камеру 41. Вот почему в этом варианте не предусмотрен обратный клапан в трубопроводе 24 аналогично обратному клапану 25 на фиг, 1 и 2,

Преимуществом этого варианта  вл етс  то, что резервуар 23 пониженного давлени  подзар жаетс  не только регул тором 21, но также частично подзар жаетс  маслом очистки , поступающим при понижении дав- лени  в трубопроводе 14 при каждой операции выключени ,

Если имеетс  один или несколько других промел уточных клапанов, например , в операционном блоке 15 на месте схематически показанного простого клапана.18 питани  и очистки, камеры этих промежуточных клапанов, эквивалентные камере 41, могут такж питатьс  маслом с давлением системы от другого компенсирующего блока 21-23 или от блока, показанного на фиг, 3,

Следует отметить, что блок 21-23  вл етс  также действующим в течение продолжительных периодов остановки в выключенном положении, в течение которых любому возможному возврату воздуха преп тствует подача масла под пониженным давлением от указанного блока. Таким образом, обеспечиваетс  соблюдение сроков ответа после первой операции включени .

Компенсирующий аккумул тор 23 (фиг. 4) с небольщой емкостью резервуара пониженного давлени  содержит камеру 42 хранени  масла с измен емым объемом, ко.тора  закрыта уплотни тельной мембраной 43, взаимодействующей с пружиной 44, с установкой опорной пластины 45. Соединительна  муфта 46, выход ща  в камеру 42, соединена с трубопроводом 24 подсоединени  (фиг, 1-3). Предусматриваетс  также очиститель 47 дл  удалени  воздуха при первом наполнении. Такой аккумул тор обладает небольшой инерцией, так как общий ход мембра-. ны 43 составл ет, например, 5-10 мм при поверхности мембраны 20-40 квадратных сантиметров, т.е. емкость резервуара около 10-40 кубических сантиметров. Благодар  небольшой

25

89393 8

инерции обеспечиваетс  очень быстра  компенсаци  вакуумных объемов или объемов, заполненных эмульсионным

маслом.

5

Claims (6)

1. Масл но-пневматическое устройство управлени  дп  высоковольтного выключател , содержащее привод подtO вижного контакта в виде гидравлического цилиндра с подпружиненным поршнем , подпоршнева  полость которого соединена с клапаном очистки, соединенным с главным.масл но-пневмати15 ческим резервуаром, с камерой низкого давлени  и гидравлическим выключателем , блок управлени , соединенный через трубопровод с указанным гидравлическим выключателем,.и ре20 гул тор пониженного давлени , соединенный с главным масл но-пневмати- ческим резервуаром, о т л и ч а ю - щ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи , оно снабжено дополнительным резервуаром пониженного давлерш , соединенным через дополнительный трубопровод с основным трубопроводом.

2. Устройство по п. 1, о т л и 30 чающеес  тем, что соотношени  объемов главного масл но-пнев- матического резервуара и дополнительного резервуара пониженного давлени  вз то 100-1000.

35 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т - лич ающеес  тем, что оно снабжено обратным клапаном, соединенным с Дополнительным резервуаром пониженного давлени  и основным тру40 бопроводом.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающее с  тем, что оно снабжено клапаном задержки, установленным в блоке управлени .

45 5. Устройство по пп. 1 и 2 или 4, отличающеес  тем, что оно снабжено промежуточным клапаном, установленным в основном трубопроводе , а дополнительный резервуар пони50 женного давлени  соединен с камерой этого клапана,

6. Устройство по пп. 1-5, о т - личающеес  тем, что дополнительный резервуар пониженного дав55 лени  выполнен в виде корпуса с подпружиненной мембраной и опорной пластиной .

- Ч

.2

ilr

фигЗ

47

Редактор В. Данко

Составитель В. Попова

Техред И.ПоповичКорректор Т. Колб

Заказ 7826/60Тираж 721Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое Предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

CPU г А