DE102008024097A1 - Circuit breaker operating mechanism - Google Patents

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Franz-Josef Dipl.-Ing. Körber
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb zur Betätigung eines Hochspannungsleistungsschalters (1), umfassend einen Arbeitszylinder (3) und einen darin verschiebbaren Arbeitskolben (16), wobei ein Fußbereich (38) des Arbeitszylinders (3) hydraulisch mit einer Steuerleitung (Z) verbunden ist, und ein Steuerventil (12), an welches mindestens die Steuerleitung (Z), eine Druckleitung (P) und eine Tankleitung (T) angeschlossen sind, und welches in einer ersten Position die Steuerleitung (Z) mit der Druckleitung (P) hydraulisch verbindet und welches in einer zweiten Position die Steuerleitung (Z) mit der Tankleitung (T) hydraulisch verbindet. Durch Verbringen des Steuerventils (12) in die erste Position wird der Arbeitskolben (16) in eine erste Endstellung bewegt. Zum Bewegen des Arbeitskolbens (16) in eine zweite Endstellung ist eine Ausschaltfeder (20) vorgesehen.The invention relates to a drive for actuating a high voltage circuit breaker (1), comprising a working cylinder (3) and a displaceable therein working piston (16), wherein a foot portion (38) of the working cylinder (3) is hydraulically connected to a control line (Z), and a control valve (12) to which at least the control line (Z), a pressure line (P) and a tank line (T) are connected, and which in a first position hydraulically connects the control line (Z) to the pressure line (P) and which in a second position, the control line (Z) hydraulically connects to the tank line (T). By moving the control valve (12) to the first position, the working piston (16) is moved to a first end position. To move the working piston (16) in a second end position, a Ausschaltfeder (20) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Hochspannungsleistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a drive for a high voltage circuit breaker according to the preamble of claim 1.

Ein hydraulischer Antrieb zur Betätigung eines Hochspannungsleistungsschalters ist aus der Patentanmeldung EP 0829892 A1 bekannt und umfasst einen Arbeitszylinder und einen darin verschiebbaren Arbeitskolben. Wird der Arbeitskolben in eine erste Endstellung bewegt, so schließt er einen Leistungsschalter, wird der Arbeitskolben in eine zweite Endstellung bewegt, so öffnet er den Leistungsschalter.A hydraulic drive for actuating a high-voltage circuit breaker is disclosed in the patent application EP 0829892 A1 known and includes a working cylinder and a displaceable therein working piston. If the working piston is moved to a first end position, it closes a circuit breaker, the working piston is moved to a second end position, it opens the circuit breaker.

Ein gattungsgemäßer Antrieb umfasst ferner ein Steuerventil, an welches drei Fluidleitungen, nämlich eine Druckleitung, in welcher sich unter verhältnismäßig hohem Druck stehendes Fluid befindet, eine Tankleitung, in welcher sich unter verhältnismäßig geringem Druck stehendes Fluid befindet, und eine Steuerleitung angeschlossen sind. Der verhältnismäßig geringe Druck des Fluids in der Tankleitung beträgt etwa ein bar, also Atmosphärendruck. Der verhältnismäßig hohe Druck des Fluids in der Druckleitung beträgt zwischen 200 und 600 bar.One generic drive further comprises a control valve, to which three fluid lines, namely a pressure line, in which is under proportionate high pressure fluid is located, a tank line, in which under relatively low pressure standing fluid is located, and a control line are connected. The relatively low pressure of the Fluids in the tank line is about one bar, so atmospheric pressure. The relatively high pressure of the fluid in the pressure line is between 200 and 600 bar.

Das Steuerventil ist in zwei Positionen verbringbar, wobei das Steuerventil in einer ersten Position die Steuerleitung mit der Druckleitung hydraulisch verbindet und in einer zweiten Position die Steuerleitung mit der Tankleitung hydraulisch verbindet.The Control valve can be moved to two positions, the control valve in a first position, the control line to the pressure line connects hydraulically and in a second position the control line connects hydraulically to the tank line.

Der Arbeitskolben teilt den Arbeitszylinder in zwei Bereiche, welche im folgenden als Fußbereich und als Kopfbereich bezeichnet werden. Der Fußbereich des Arbeitszylinders, welcher von einer Fußseite des Arbeitskolbens begrenzt wird, ist dabei mit der Steuerleitung hydraulisch verbunden und steht, je nach Position des Steuerventils, unter verhältnismäßig hohem oder unter verhältnismäßig geringem Druck. Der Kopfbereich des Arbeitszylinders, welcher von einer der Fußseite axial gegenüberliegenden Kopfseite des Arbeitskolbens begrenzt wird, ist dabei mit der Druckleitung hydraulisch verbunden und steht dauerhaft unter verhältnismäßig hohem Druck.Of the Working piston divides the working cylinder into two areas, which hereafter referred to as footer and header become. The foot area of the working cylinder, which of a foot side of the working piston is limited is here hydraulically connected to the control line and is, depending on the position of the control valve, under relative high or under relatively low pressure. The head area of the working cylinder, which is from one of the foot side limited axially opposite head side of the working piston is, while it is hydraulically connected to the pressure line and is permanently under relatively high pressure.

An der Kopfseite des Arbeitskolbens schließt eine Kolbenstange an, welche den Leistungsschalter betätigt.At the head side of the working piston closes a piston rod which operates the circuit breaker.

Durch Verbringen des Steuerventils in die erste Position strömt unter verhältnismäßig hohem Druck stehendes Fluid aus der Druckleitung in die Steuerleitung und weiter in den Fußbereich, wobei der Druck des Fluids in der Steuerleitung und im Fußbereich ansteigt. Der Druck des Fluids im Fußbereich ist nun gleich dem Druck des Fluids im Kopfbereich. Die hydraulisch wirksame Fläche der Fußseite des Arbeitskolbens, welche der Querschnittsfläche des Arbeitskolbens entspricht, ist jedoch größer als die hydraulisch wirksame Fläche der Kopfseite des Arbeitskolbens. Die hydraulisch wirksame Fläche der Kopfseite des Arbeitskolbens ist nämlich im Vergleich zur Querschnittsfläche des Arbeitskolbens um die Querschnittsfläche der Kolbenstange vermindert. Daher wird der Arbeitskolben in die erste Endstellung bewegt und schließt den Leistungsschalter.By Spend the control valve flows in the first position under relatively high pressure Fluid from the pressure line in the control line and further in the Foot area, the pressure of the fluid in the control line and increases in the foot area. The pressure of the fluid in the foot area is now equal to the pressure of the fluid in the head area. The hydraulic effective area of the foot side of the working piston, which corresponds to the cross-sectional area of the working piston, but is greater than the hydraulically effective Surface of the head side of the working piston. The hydraulic effective area of the head side of the working piston is namely in comparison to the cross-sectional area of the working piston reduced by the cross-sectional area of the piston rod. Therefore the working piston is moved to the first end position and closes the circuit breaker.

Durch Verbringen des Steuerventils in die zweite Position strömt das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid aus dem Fußbereich durch die Steuerleitung in die Tankleitung, wobei der Druck des Fluids im Fußbereich und in der Steuerleitung abfällt. Der Druck des Fluids im Fußbereich ist nun kleiner als der Druck des Fluids im Kopfbereich. Daher wird der Arbeitskolben in die zweite Endstellung bewegt und öffnet den Leistungsschalter.By Spend the control valve flows to the second position that under relatively high pressure standing fluid from the foot area through the control line into the tank line, with the pressure of the fluid in the foot area and drops in the control line. The pressure of the fluid in the foot area is now smaller than the pressure of the fluid in the head area. Therefore, the working piston is in the second end position moves and opens the circuit breaker.

Ein solcher Antrieb arbeitet gemäß einem Differentialkolbenprinzip, wobei die Kopfseite des Arbeitskolbens dauerhaft mit verhältnismäßig hohem Druck beaufschlagt ist, während die Fußseite des Arbeitskolbens, je nach Position des Steuerventils, mit verhältnismäßig hohem oder mit verhältnismäßig geringem Druck beaufschlagt ist.One such drive operates according to a differential piston principle, wherein the head side of the working piston permanently with relatively high pressure is applied while the foot side of the working piston, depending on the position of the control valve, with relatively high or relatively low Pressure is applied.

Ein Fehler im hydraulischen System des Antriebs, beispielsweise eine interne Leckage in einer Fluidleitung oder ein Ausfall der Hydraulikpumpe, welche bei Bedarf Fluid in einen an die Druckleitung angeschlossenen Speicherzylinder fördert, kann zu einer Blockierung des Antriebs bei geschlossenen Leistungsschalter führen, so dass der Leistungsschalter nicht mehr geöffnet werden kann.One Error in the hydraulic system of the drive, such as a internal leakage in a fluid line or failure of the hydraulic pump, which if necessary, fluid into a cylinder connected to the pressure line Promotes, can lead to a blocking of the drive with closed circuit breakers cause the circuit breaker to stop opening can be.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb zu schaffen, welcher auch bei Auftreten eines solchen Fehlers einen Leistungsschalter öffnen kann.task The invention is to provide a drive, which also in Occurrence of such a fault open a circuit breaker can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist eine Ausschaltfeder vorgesehen um den Arbeitskolben in die zweite Endstellung zu bewegen.According to the invention a Ausschaltfeder provided around the working piston in the second To move end position.

Der Leistungsschalter wird somit mittels eines bekannten hydraulischen Antriebsystems eingeschaltet und mittels eines mechanischen Antriebsystems, welches die Ausschaltfeder umfasst, ausgeschaltet.Of the Circuit breaker is thus by means of a known hydraulic Drive system switched on and by means of a mechanical drive system, which includes the Ausschaltfeder turned off.

Die Ausschaltfähigkeit des Leistungsschalters ist somit von der Funktionsfähigkeit des hydraulischen Antriebsystems unabhängig. Selbst bei einem teilweisen oder vollständigen Ölverlust kann der Leistungsschalter ausgeschaltet werden.The Breaking capacity of the circuit breaker is thus of the functionality of the hydraulic drive system independently. Even with a partial or complete loss of oil the circuit breaker can be switched off.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kopfbereich des Arbeitszylinders hydraulisch mit der Tankleitung verbunden.According to one Advantageous development of the invention is the head of the Working cylinder hydraulically connected to the tank line.

Beim Einschalten des Leistungsschalters entsteht dann innerhalb des Arbeitszylinders eine Druckdifferenz, da das Fluid im Fußbereich unter verhältnismäßig hohem Druck und das Fluid im Kopfbereich unter verhältnismäßig geringem Druck steht. Dadurch wird die Einschaltgeschwindigkeit des Leistungsschalters erhöht.At the Switching on the circuit breaker then arises within the working cylinder a pressure difference, since the fluid in the foot area under relatively high pressure and the fluid in the head area under relatively low pressure. This will turn on the turn-on speed of the circuit breaker increased.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass ein Teil der Druckleitung, nämlich die Zuleitung zum Kopfbereich des Arbeitszylinders, eingespart wird.Farther is advantageous that a part of the pressure line, namely the supply to the head of the working cylinder is saved.

Durch Verbringen des Steuerventils in die erste Position strömt das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid aus der Druckleitung in die Steuerleitung und weiter in den Fußbereich, wobei der Druck des Fluids in der Steuerleitung und im Fußbereich ansteigt. Der Druck des Fluids im Fußbereich ist nun größer als der Druck des Fluids im Kopfbereich. Der Arbeitskolben wird entgegen der durch die Ausschaltfeder ausgeübten Kraft in die erste Endstellung bewegt und schließt den Leistungsschalter.By Spend the control valve flows in the first position that under relatively high pressure standing fluid from the pressure line in the control line and on in the foot area, the pressure of the fluid in the control line and increases in the foot area. The pressure of the fluid in the foot area is now greater than the pressure of the fluid in the head area. The working piston is counteracted by the force exerted by the opening spring Force moves to the first end position and closes the Circuit breaker.

Durch Verbringen des Steuerventils in die zweite Position strömt das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid aus dem Fußbereich durch die Steuerleitung in die Tankleitung, wobei der Druck des Fluids im Fußbereich und in der Steuerleitung abfällt. Der Druck des Fluids im Fußbereich ist nun gleich dem Druck des Fluids im Kopfbereich. Der Arbeitskolben wird durch die von der Ausschaltfeder ausgeübten Kraft in die zweite Endstellung bewegt und öffnet den Leistungsschalter.By Spend the control valve flows to the second position that under relatively high pressure standing fluid from the foot area through the control line into the tank line, with the pressure of the fluid in the foot area and drops in the control line. The pressure of the fluid in the foot area is now equal to the pressure of the fluid in the head area. The working piston is actuated by the switch-off spring Force moves to the second end position and opens the circuit breaker.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Verklinkung, insbesondere eine mechanische Verklinkung, vorgesehen, welche den Arbeitskolben in der ersten Endstellung fixiert. Durch Lösen der Verklinkung bewegt die Ausschaltfeder den Arbeitskolben dann in die zweite Endstellung.According to one Another advantageous embodiment of the invention is a latch, in particular a mechanical latch, provided which the Working piston fixed in the first end position. By loosening the latch then moves the opening spring the working piston in the second end position.

Mittels einer solchen Verklinkung ist eine vereinfachte Betriebsart des Antriebs möglich. Bei dieser Betriebsart kann der Leistungsschalter auch bei einem Defekt am Steuerventil geöffnet werden.through Such a latch is a simplified mode of operation of the Drive possible. In this mode, the circuit breaker be opened even at a defect on the control valve.

Durch Verbringen des Steuerventils in die erste Position wird der Leistungsschalter eingeschaltet. Die Verklinkung fixiert dann den Arbeitskolben in der ersten Endstellung. Das Steuerventil bleibt nur kurzzeitig, während des Einschaltvorgangs, in der ersten Position und kehrt dann in die zweite Position zurück. Das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid strömt aus dem Fußbereich durch die Steuerleitung in die Tankleitung und der Druck des Fluids im Fußbereich und in der Steuerleitung fällt ab. Der Druck des Fluids im Fußbereich ist nun gleich dem Druck des Fluids im Kopfbereich. Der Arbeitskolben wird durch die Verklinkung in der ersten Endstellung gehalten. Durch Lösen der Verklinkung drückt die Ausschaltfeder den Arbeitskolben in die zweite Endstellung und schaltet den Leistungsschalter aus.By Spend the control valve in the first position, the circuit breaker switched on. The latch then fixes the working piston in the first end position. The control valve remains only briefly while of power-up, in the first position and then returns to the second position back. That under proportionately high pressure fluid flows out of the foot area through the control line into the tank line and the pressure of the fluid in the foot area and in the control line drops off. Of the Pressure of the fluid in the foot area is now equal to the pressure of the Fluids in the head area. The working piston is through the latch held in the first end position. By releasing the latch presses the opening spring the working piston in the second end position and switches off the circuit breaker.

Vorteilhaft sind eine Ventilfeder, welche das Steuerventil in die zweite Position drückt, und eine Einschaltspule, welche bei Stromfluss das Steuerventil in die erste Position drückt, vorgesehen.Advantageous are a valve spring, which the control valve in the second position presses, and a turn-on coil, which at current flow the control valve pushes in the first position provided.

Zum Einschalten des Leistungsschalters ist bei dieser Ausgestaltung lediglich ein kurzzeitiger Stromfluss durch die Einschaltspule nötig. Nach Abfallen des Stromes drückt die Ventilfeder das Steuerventil in die zweite Position zurück.To the Turning on the circuit breaker is in this embodiment only a brief current flow through the turn-on required. When the current drops, the valve spring pushes the control valve back to the second position.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the dependent Claims to be taken.

Anhand folgender Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, werden die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen sowie weitere Vorteile näher beschrieben.Based following drawings, in which embodiments of the Invention are shown, the invention, advantageous embodiments and further advantages described in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Antrieb mit geöffnetem Leistungsschalter, 1 a drive with open circuit breaker,

2 einen Antrieb während eines Schließvorgangs des Leistungsschalters 2 a drive during a closing operation of the circuit breaker

3 einen Antrieb mit geschlossenem Leistungsschalter 3 a drive with a closed circuit breaker

In 1 ist ein Antrieb mit einem geöffneten Leistungsschalter 1 dargestellt.In 1 is a drive with an open circuit breaker 1 shown.

In einem Arbeitszylinder 3 ist ein Arbeitskolben 16 verschiebbar angeordnet, welcher den Arbeitszylinder 3 in einen Fußbereich 38 und einen Kopfbereich 40 trennt. Der Fußbereich 38 wird dabei von der Fußseite 34 des Arbeitskolbens 16 und der Kopfbereich 40 von der Kopfseite 36 des Arbeitskolbens 16 begrenzt. An der Kopfseite 36 schließt eine Kolbenstange 48 an, welche den Leistungsschalter 1 betätigt.In a working cylinder 3 is a working piston 16 slidably disposed, which the working cylinder 3 in a foot area 38 and a head area 40 separates. The foot area 38 gets it from the foot side 34 of the working piston 16 and the head area 40 from the head side 36 of the working piston 16 limited. At the top of the head 36 closes a piston rod 48 on which the circuit breaker 1 actuated.

Der Arbeitszylinder 3 ist als Differentialzylinder ausgeführt.The working cylinder 3 is designed as a differential cylinder.

In der gezeigten Darstellung befindet sich der Arbeitskolben 16 in einer zweiten Endstellung und der Leistungsschalter 1 ist geöffnet.In the illustration shown is the working piston 16 in a second end position and the circuit breaker 1 it is open.

An den Fußbereich 38 des Arbeitszylinders 3 ist eine Steuerleitung Z angeschlossen, welche auch an ein Steuerventil 12 angeschlossen ist. An das Steuerventil 12 sind weiterhin eine Druckleitung P, in welcher sich unter verhältnismäßig hohem Druck stehendes Fluid befindet, und eine Tankleitung T, in welcher sich unter verhältnismäßig geringem Druck stehendes Fluid befindet, angeschlossen. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um Hydrauliköl.At the foot area 38 of the working cylinder 3 a control line Z is connected, which is also connected to a control valve 12 connected. To the control valve 12 Furthermore, a pressure line P, in which is located under relatively high pressure fluid, and a tank line T, in which there is relatively low pressure fluid connected. The fluid is preferably hydraulic oil.

In der gezeigten Darstellung befindet sich das Steuerventil 12 in einer zweiten Position, in welcher es die Steuerleitung Z mit der Tankleitung T hydraulisch verbindet. In der Steuerleitung Z und im Fußbereich 38 des Arbeitszylinders 3 befindet sich somit auch das unter verhältnismäßig geringem Druck stehende Fluid.In the illustration shown is the control valve 12 in a second position, in which it connects the control line Z to the tank line T hydraulically. In the control line Z and in the foot area 38 of the working cylinder 3 Thus, the fluid under relatively low pressure is also located.

Die Druckleitung P ist auch an einen Speicherzylinder 4 angeschlossen, welcher als Speicher für das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid dient. Der Speicherzylinder 4 enthält einen Speicherkolben 42, welcher von einer Speicherfeder 17 gegen das Fluid gepresst wird, wodurch der verhältnismäßig hohe Druck des Fluids erzeugt wird. Die Speicherfeder 17 ist beispielsweise als Spiralfeder, Blattfeder oder Gasfeder ausgeführt.The pressure line P is also connected to a storage cylinder 4 connected, which serves as a memory for the fluid under relatively high pressure. The storage cylinder 4 contains a storage piston 42 which is from a memory spring 17 is pressed against the fluid, whereby the relatively high pressure of the fluid is generated. The memory spring 17 is designed for example as a spiral spring, leaf spring or gas spring.

Die Tankleitung T ist an einen Tank 6 angeschlossen, welcher als Speicher für das unter verhältnismäßig geringem Druck stehende Fluid dient. Weiterhin ist die Tankleitung T an den Kopfbereich 40 des Arbeitszylinders 3 angeschlossen, in welchem sich ebenfalls das unter verhältnismäßig geringen Druck stehende Fluid befindet.The tank line T is connected to a tank 6 connected, which serves as a memory for the fluid under relatively low pressure. Furthermore, the tank line T to the head area 40 of the working cylinder 3 connected, in which also is the fluid under relatively low pressure.

Eine als Druckfeder ausgeführte Ventilfeder 21 drückt das Steuerventil 12 in die zweite Position. Alternativ ist die Ventilfeder 21 auch als Zugfeder ausführbar.A valve spring designed as a compression spring 21 pushes the control valve 12 in the second position. Alternatively, the valve spring 21 also executable as a tension spring.

Außen an einer Stirnseite des Gehäuses des Arbeitszylinders 3, dem Kopfbereich 40 benachbart, ist ein zylinderförmiges Federgehäuse 26 befestigt, welche eine Ausschaltfeder 20 umschließt. Die Kolbenstange 48 durchbricht die besagte Stirn seite des Arbeitszylinders 3 und die Stirnseite des Federgehäuses 26. Die Ausschaltfeder 20 ist in diesem Beispiel als Spiralfeder ausgeführt und konzentrisch um die Kolbenstange 48 herum angeordnet. Auch eine Ausführung als Tellerfeder ist denkbar.Outside on an end face of the housing of the working cylinder 3 , the head area 40 adjacent, is a cylindrical spring housing 26 attached, which is a Ausschaltfeder 20 encloses. The piston rod 48 breaks through the said front side of the working cylinder 3 and the front of the spring housing 26 , The opening spring 20 is in this example designed as a spiral spring and concentric around the piston rod 48 arranged around. A design as a plate spring is conceivable.

An der Kolbenstange 48 ist außerhalb des Arbeitszylinders 3 ein Federteller 24 befestigt, welcher ebenfalls von dem Federgehäuse 26 umschlossen ist. Die Ausschaltfeder 20 ist in diesem Beispiel als Druckfeder ausgeführt, welche sich im Inneren des Federgehäuses 26 an der dem Arbeitszylinder 3 abgewandten Stirnseite abstützt, und drückt den Federteller 24 in Richtung auf den Arbeitszylinder 3 hin.At the piston rod 48 is outside the working cylinder 3 a spring plate 24 attached, which also from the spring housing 26 is enclosed. The opening spring 20 is executed in this example as a compression spring, which is located inside the spring housing 26 at the working cylinder 3 supported away end face, and presses the spring plate 24 towards the working cylinder 3 out.

In der gezeigten Darstellung drückt die Ausschaltfeder 20 also über den Federteller 24 und die Kolbenstange 48 den Arbeitskolben 16 in die zweite Endstellung.In the illustration shown, the opening spring presses 20 So over the spring plate 24 and the piston rod 48 the working piston 16 in the second end position.

Die Ausschaltfeder 20 ist auch als Zugfeder ausführbar. In diesem Fall ist sie beispielsweise an der von der Kolbenstange 48 durchbrochenen Stirnseite des Arbeitszylinders 3 und an dem Federteller 24 befestigt und zieht den Federteller 24 in Richtung auf den Arbeitszylinder 3 hin.The opening spring 20 is also executable as a tension spring. In this case, it is for example at the of the piston rod 48 openwork side of the working cylinder 3 and on the spring plate 24 attached and pulls the spring plate 24 towards the working cylinder 3 out.

Die Ausschaltfeder kann auch an anderen Stellen angreifen. Beispielsweise ist der Arbeitszylinder 3 auch als Gleichlaufzylinder ausführbar, wobei an der Fußseite 34 des Arbeitskolbens 16 eine zweite Kolbenstange anschließt. Diese zweite Kolbenstange durchbricht dann die dem Fußbereich 38 benachbarte Stirnseite des Arbeitszylinders 3 und ragt aus dem Arbeitszylinder 3 heraus. An dieser zweiten Kolbenstange ist außerhalb des Arbeitszylinders 3 ebenfalls ein Federteller befestigbar, auf welchen die Ausschaltfeder einwirkt. Die Ausschaltfeder ist in diesem Fall als Druckfeder ausführbar, wobei sie den Federteller von dem Arbeitszylinder 3 weg drückt, oder als Zugfeder, wobei sie den Federteller von dem Arbeitszylinder weg zieht.The opening spring can also attack in other places. For example, the working cylinder 3 also executable as a synchronous cylinder, with the foot side 34 of the working piston 16 a second piston rod connects. This second piston rod then breaks through the foot area 38 adjacent end face of the working cylinder 3 and sticks out of the working cylinder 3 out. At this second piston rod is outside the working cylinder 3 also a spring plate fastened, which acts on the opening spring. The opening spring is executable in this case as a compression spring, wherein the spring plate of the working cylinder 3 away pushes, or as a tension spring, pulling the spring plate away from the working cylinder.

Weiterhin ist denkbar, die Ausschaltfeder von dem Antrieb zu lösen und direkt an oder in dem Leistungsschalter 1 anzuordnen.Furthermore, it is conceivable to release the opening spring from the drive and directly on or in the circuit breaker 1 to arrange.

Der Antrieb umfasst ferner eine Einschaltspule 13, eine Ausschaltspule 11 sowie eine Verklinkung, welche eine an der Kolbenstange 48 befestigte Raste 32, eine Klinkenfeder 22 und eine Klinke 30 umfasst. Auf die Funktion dieser Komponenten wird noch eingegangen.The drive further includes a turn-on coil 13 , a turn-on coil 11 and a latch, which one on the piston rod 48 fastened catch 32 , a pawl spring 22 and a latch 30 includes. The function of these components will be discussed later.

In 2 ist der Antrieb aus 1 während eines Schließvorgangs des Leistungsschalters 1 dargestellt.In 2 the drive is off 1 during a closing operation of the circuit breaker 1 shown.

Zum Schließen des Leistungsschalters 1 wird die Einschaltspule 13 angesteuert, so dass diese von einem Strom durchflossen wird. Die Einschaltspule 13 drückt nun das Steuerventil 12 entgegen der von der Ventilfeder 21 aufgebrachten Kraft in eine erste Position, in welcher das Steuerventil 12 die Steuerleitung Z mit der Druckleitung P hydraulisch verbindet.To close the circuit breaker 1 will be the turn-on coil 13 controlled so that it is traversed by a current. The switch-on coil 13 Now press the control valve 12 opposite to the valve spring 21 applied force in a first position in which the control valve 12 the control line Z hydraulically connects to the pressure line P.

Das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid strömt aus der Druckleitung P in die Steuerleitung Z und weiter in den Fußbereich 38 des Arbeitszylinders 3. Der Druck im Fußbereich 38 auf die Fußseite 34 des Arbeitskolbens 16 steigt an und der Arbeitskolben 16 wird entgegen der durch die Ausschaltfeder 20 ausgeübten Kraft in eine erste Endstellung bewegt. Die Kolbenstange 48 schließt dabei den Leistungsschalter 1.The under relatively high pressure fluid flows from the pressure line P in the control line Z and on in the foot area 38 of the working cylinder 3 , The pressure in the foot area 38 on the foot side 34 of the working piston 16 rises and the working piston 16 is counteracted by the opening spring 20 applied force moved to a first end position. The piston rod 48 includes while the circuit breaker 1 ,

An der Kolbenstange 48, außerhalb des Federgehäuses 26 und außerhalb des Arbeitszylinders 3, ist die bereits erwähnte Raste 32 befestigt. Die bereits erwähnte Klinke 30 ist derart angeordnet und ausgestaltet, dass sie unmittelbar nach dem Einschalten des Leistungsschalters 1 in die Raste 32 einrastet und den Arbeitskolben 16 in der ersten Endstellung fixiert.At the piston rod 48 , outside the spring housing 26 and outside the working cylinder 3 , is the aforementioned catch 32 attached. The already mentioned latch 30 is arranged and configured such that it immediately after switching on the circuit breaker 1 into the catch 32 engages and the working piston 16 fixed in the first end position.

In 3 ist der Antrieb aus 1 mit geschlossenem Leistungsschalter 1 dargestellt.In 3 the drive is off 1 with closed circuit breaker 1 shown.

Nachdem der Leistungsschalter 1 geschlossen ist, wird die Einschaltspule 13 abgesteuert und der Strom durch die Einschaltspule 13 fällt ab. Die Ventilfeder 21 drückt das Steuerventil 12 zurück in die zweite Position, in welcher das Steuerventil 12 die Steuerleitung Z mit der Tankleitung T hydraulisch verbindet.After the circuit breaker 1 is closed, the Einschaltspule 13 discontrolled and the current through the Einschaltspule 13 falls off. The valve spring 21 pushes the control valve 12 back to the second position, in which the control valve 12 the control line Z hydraulically connects to the tank line T.

Das unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Fluid strömt aus dem Fußbereich 38 des Arbeitszylinders 3 in die Steuerleitung Z und weiter in die Tankleitung T. Der Druck im Fußbereich 38 des Arbeitszylinders 3 fällt ab.The relatively high pressure fluid flows out of the foot area 38 of the working cylinder 3 into the control line Z and further into the tank line T. The pressure in the foot area 38 of the working cylinder 3 falls off.

Die Klinke 30 bleibt in der Raste 32 eingerastet und fixiert den Arbeitskolben 16 weiterhin in der ersten Endstellung. Der Leistungsschalter 1 bleibt also geschlossen.The handle 30 stays in the lock 32 engaged and fixed the working piston 16 still in the first end position. The circuit breaker 1 So stay closed.

Zum Öffnen des Leistungsschalters 1 wird die Klinke 30 aus der Raste 32 gezogen, wodurch die Verklinkung gelöst wird. Die Ausschaltfeder 20 drückt dann über den Federteller 24 und die Kolbenstange 48 den Arbeitskolben 16 in die zweite Endstellung und öffnet den Leistungsschalter 1.To open the circuit breaker 1 will the latch 30 out of the catch 32 pulled, whereby the latch is released. The opening spring 20 then press over the spring plate 24 and the piston rod 48 the working piston 16 in the second end position and opens the circuit breaker 1 ,

In der hier gezeigten Darstellung umfasst die Verklinkung neben der Raste 32 und der Klinke 30 auch eine Klinkenfeder 22. Die Klinkenfeder 22 ist in diesem Beispiel als Druckfeder ausgeführt und derart angeordnet, dass sie die Klinke 30 aus der Raste 32 heraus drückt.In the illustration shown here includes the latch next to the catch 32 and the latch 30 also a pawl spring 22 , The pawl spring 22 is designed in this example as a compression spring and arranged so that it the pawl 30 out of the catch 32 pushes out.

Solange die Ausschaltspule 11 von einem Strom durchflossen ist, drückt diese die Klinke 30 entgegen der von der Klinkenfeder 22 aufgebrachten Kraft in die Raste 32 hinein.As long as the opening coil 11 a current flows through it pushes the latch 30 against that of the pawl spring 22 applied force into the detent 32 into it.

In diesem Beispiel bleibt der Leistungsschalter 1 eingeschaltet, während die Ausschaltspule 11 angesteuert wird, also so lange ein Strom durch die Ausschaltspule 11 fließt. Zum Öffnen des Leistungsschalters 1 wird die Ausschaltspule 11 abgesteuert, der Strom durch die Ausschaltspule 11 fällt ab und die Klinkenfeder 22 drückt die Klinke 30 aus der Raste 32 heraus. Dadurch wird der Leistungsschalter 1 geöffnet.In this example, the circuit breaker remains 1 switched on while the opening coil 11 is driven, so long as a current through the Ausschaltspule 11 flows. To open the circuit breaker 1 becomes the opening coil 11 deactivated, the current through the opening coil 11 falls off and the pawl spring 22 press the latch 30 out of the catch 32 out. This will cause the circuit breaker 1 open.

Durch diese Anordnung der Klinkenfeder 22 ergibt sich der Vorteil, dass bei Ausfall der Hilfsspannung der Leistungsschalter 1 automatisch geöffnet wird. Eine Blockierung des Leistungsschalters 1 im geschlossenen Zustand ist damit vermieden.By this arrangement, the pawl spring 22 There is the advantage that in case of failure of the auxiliary voltage of the circuit breaker 1 automatically opened. A blockage of the circuit breaker 1 in the closed state is avoided.

Ebenfalls ist es denkbar, die Klinkenfeder 22 derart anzuordnen, dass sie die Klinke 30 in die Raste 32 hinein drückt, wobei die Ausschaltspule 11 bei Stromfluss die Klinke 30 entgegen der von der Klinkenfeder 22 ausgeübten Kraft aus der Raste 32 heraus drückt.It is also conceivable, the pawl spring 22 arrange so that they the pawl 30 into the catch 32 pushes into it, the Ausschaltspule 11 at current flow the latch 30 opposite to the pawl spring 22 applied force from the detent 32 pushes out.

Bei dieser Ausgestaltung ist zum Öffnen des Leistungsschalters 1 lediglich ein kurzzeitiger Stromfluss durch die Ausschaltspule 11 nötig.In this embodiment, to open the circuit breaker 1 only a brief current flow through the opening coil 11 necessary.

Selbstverständlich ist die Klinkenfeder 22 auch als Zugfeder ausführbar. Ebenso ist auch eine Verklinkung ohne Klinkenfeder denkbar.Of course, the pawl spring 22 also executable as a tension spring. Likewise, a latch without pawl spring is conceivable.

PP
Druckleitungpressure line
TT
Tankleitungtank line
ZZ
Steuerleitungcontrol line
11
Leistungsschalterbreakers
33
Arbeitszylinderworking cylinder
44
Speicherzylinderstorage cylinder
66
Tanktank
1111
Ausschaltspuleopening solenoid
1212
Steuerventilcontrol valve
1313
Einschaltspuleclosing release
1616
Arbeitskolbenworking piston
1717
Speicherfederstorage spring
2020
Ausschaltfederopening spring
2121
Ventilfedervalve spring
2222
Klinkenfederpawl spring
2424
Federtellerspring plate
2626
Federgehäusespring housing
3030
Klinkepawl
3232
Rastenotch
3434
Fußseite des Arbeitskolbensfoot side of the working piston
3636
Kopfseite des Arbeitskolbenshead of the working piston
3838
Fußbereich des Arbeitszylindersfooter of the working cylinder
4040
Kopfbereich des Arbeitszylindershead area of the working cylinder
4242
Speicherkolbenaccumulator piston
4848
Kolbenstangepiston rod

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (9)

Antrieb zur Betätigung eines Hochspannungsleistungsschalters (1), umfassend einen Arbeitszylinder (3) und einen darin verschiebbaren Arbeitskolben (16), wobei ein Fußbereich (38) des Arbeitszylinders (3) hydraulisch mit einer Steuerleitung (Z) verbunden ist, und ein Steuerventil (12), an welches mindestens die Steuerleitung (Z), eine Druckleitung (P) und eine Tankleitung (T) angeschlossen sind, und welches in einer ersten Position die Steuerleitung (Z) mit der Druckleitung (P) hydraulisch verbindet, und welches in einer zweiten Position die Steuerleitung (Z) mit der Tankleitung (T) hydraulisch verbindet, wobei durch Verbringen des Steuerventils (12) in die erste Position der Arbeitskolben (16) in eine erste Endstellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausschaltfeder (20) zum Bewegen des Arbeitskolbens (16) in eine zweite Endstellung vorgesehen ist.Drive for actuating a high-voltage circuit breaker ( 1 ), comprising a working cylinder ( 3 ) and a displaceable therein working piston ( 16 ), where a footer ( 38 ) of the working cylinder ( 3 ) is hydraulically connected to a control line (Z), and a control valve ( 12 ), to which at least the control line (Z), a pressure line (P) and a tank line (T) are connected, and which hydraulically connects the control line (Z) to the pressure line (P) in a first position, and which in a second Position the control line (Z) to the tank line (T) connects hydraulically, wherein by moving the control valve ( 12 ) in the first position of the working piston ( 16 ) is moved in a first end position, characterized in that a Ausschaltfeder ( 20 ) for moving the working piston ( 16 ) is provided in a second end position. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfbereich (40) des Arbeitszylinders (3) hydraulisch mit der Tankleitung (T) verbunden ist.Drive according to claim 1, characterized in that a head region ( 40 ) of the working cylinder ( 3 ) is hydraulically connected to the tank line (T). Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verklinkung vorgesehen ist, welche den Arbeitskolben (16) in der ersten Endstellung fixiert, und wobei durch Lösen der Verklinkung die Ausschaltfeder (20) den Arbeitskolben (16) in die zweite Endstellung bewegt.Drive according to one of the preceding claims, characterized in that a latch is provided which the working piston ( 16 ) fixed in the first end position, and wherein by releasing the latch, the opening spring ( 20 ) the working piston ( 16 ) moved to the second end position. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kopfseite (36) des Arbeitskolbens (16) eine Kolbenstange (48) zur Betätigung des Leistungsschalters (1) anschließt, welche mit der Verklinkung zusammenwirkt.Drive according to claim 3, characterized in that on the head side ( 36 ) of the working piston ( 16 ) a piston rod ( 48 ) for actuating the circuit breaker ( 1 ), which cooperates with the latch. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklinkung eine an der Kolbenstange (48) befestigte Raste (32) und eine Klinke (30) umfasst, wobei die Klinke (30) durch Einrasten in die Raste (32) den Arbeitskolben (16) in der ersten Endstellung fixiert.Drive according to claim 4, characterized in that the latching one on the piston rod ( 48 ) fixed catch ( 32 ) and a latch ( 30 ), wherein the pawl ( 30 ) by snapping into the catch ( 32 ) the working piston ( 16 ) fixed in the first end position. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klinkenfeder (22), welche die Klinke (30) aus der Raste (32) heraus drückt, und eine Ausschaltspule (11), welche bei Stromfluss die Klinke (30) in die Raste (32) hinein drückt, vorgesehen sind.Drive according to claim 5, characterized in that a pawl spring ( 22 ), which the pawl ( 30 ) from the detent ( 32 ) and a turn-off coil ( 11 ), which at current flow the pawl ( 30 ) in the catch ( 32 ) are provided, are provided. Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilfeder (21), welche das Steuerventil (12) in die zweite Position drückt, und eine Einschaltspule (13), welche bei Stromfluss das Steuerventil (12) in die erste Position drückt, vorgesehen sind.Drive according to one of the preceding claims, characterized in that a valve spring ( 21 ), which the control valve ( 12 ) pushes into the second position, and a turn-on coil ( 13 ), which at flow of current the control valve ( 12 ) in the first position, are provided. Antrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschaltfeder (20) als Zugfeder ausgeführt ist.Drive according to one of the preceding claims, characterized in that the opening spring ( 20 ) is designed as a tension spring. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschaltfeder (20) als Druckfeder ausgeführt ist.Drive according to one of claims 1 to 7, characterized in that the opening spring ( 20 ) is designed as a compression spring.
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