DE2629829C3

DE2629829C3 - Hydraulische Betätigungsvorrichtung fur Hochspannungs-Leistungsschalter

Info

Publication number: DE2629829C3
Application number: DE19762629829
Authority: DE
Inventors: Joaquin Ing.(Grad.) Bohrdt; Gerhard Ing.(Grad.) Grieger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2629829B2; DE2629829A1; JPS533660A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Hydraulikspeicher, einer die Hydraulikflüssigkeit fördernden Pumpe und einem über hydraulisch betätigte Steuerventile steuerbaren, aus Kolben und Zylinder bestehenden Antrieb.

Aus der DE-OS 22 35 074 ist eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter bekannt, bei der dem Antrieb des Schalters eine Hauptventileinrichtung zugeordnet ist, der eine Vorsteuerventileinrichtung vorgeschaltet ist Sowohl die Hauptventileinrichtung als auch die vorgeschaltete Vorsteuerventileinrichtung weisen je einen mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren Differentialkolben auf, der in zwei vom Druck der Druckflüssigkeit unabhängige Vorzugslagen Uberführbar ist. Damit ergibt sich in besonders einfacher Weise eine Antriebsventileinrichtung mit hydraulischer Selbsthaltung ohne die Steuerkolben belastende Federn, ohne zusätzliche Ventile U. dgl.

Vor der ersten Inbetriebnahme wird die in der hydraulischen Betätigungsvorrichtung vorhandene Druckflüssigkeit von einer Pumpe in den Hydraulikspeicher gefördert und damit unter Druck gesetzt. An den Hydraulikspeicher sind die zum Umsteuern des Antriebes vorgesehenen Steuerventile angeschlossen, die in gleicher Weise durch den sich bei Anlaufen der Pumpe aufbauenden Druck im Hydrauliksystem belastet werden.

Sofern M einem nicht erschütterungsfreien Transport vor der ersten Inbetriebnahme die Steuerkolben der Ventileinrichtung einen zwischen beiden Betriebsendlagen liegenden indifferenten Zustand und damit Leckstellen für die Hydraulikflüssigkeit aufweisen, ist es möglich, daß der gewünschte Druckaufbau sich nur allmählich, d. h. nicht mit der gewünschtere Geschwindigkeit vollzieht

Man ist bestrebt, die die Hydraulikflüssigkeit unter Druck setzende und damit den Speicher ladende Flüssigkeitspumpe in ihrer Leistung möglichst gering auszulegen, weil die Pumpe normalerweise unit längeren

>⁵ Betriebszeiten arbeiten kann und als raumsparendes und preisgünstiges Bauteil ausgebildet werden sollte. Dies ist deshalb möglich, weil Schaltvorgäinge, die der Leistungsschalter ausführen muß, vom Schailtvermögen des Speichers und nicht von der Förderleistung der

Pumpe bestimmt werden.

Es besteht die Aufgabe, eine hydraulische Betätigungsvorrichtung anzugeben, die mit einer Pumpe einer solchen geringen Förderleistung auskommt, daß ihre Durchflußmenge in der Größenordnung der bei indifferenten Ventilstellungen sich ergebenden Leckstellen der Ventile und des Antriebes entspricht um damit die geringstmögPidie Pumpenleistung zu erzielen. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß zwischen dem Hydraulikspeicher und der Pumpe ein von dieser aufgeladener Hilfsspeicher angeordnet ist, der bei Ladebeginn des Hydraulikspeichers eine den Durchsatz von Hydraulikflüssigkeit über vorhandene Leckstellen der Steuerventile und des Antriebes übersteigende Durchflußmenge gesteuert freigibt

Durch Anwendung der Erfindung wird bei der Inbetriebnahme der Hydraulikbetätigungsvorrichtung für Hochspannungs-Leistungsschalter zunächst der zwischen dem Hydraulikspeicher und der Pumpe liegende Hilfsspeicher aufgeladen. Die in diesem Hilfsspeicher enthaltene Hydraulikflüssigkeitsmenge wird gesteuert freigesetzt Sie weist eine derartige Größe auf, daß bei einer etwa durch Transporterschütterungen verursachten indifferenten Lage der Ventilkolben der Ventileinrichtungen diese mit Sicherheit in eine den Endstellungen entsprechende Vorzugslage überführt werden und somit den Ladevorgang des Hydraulikspeichers begünstigen. Hierfür braucht die Pumpe nicht mit ein»' vergleichsweise großen Fördermenge und einer dementsprechend großen Leistung ausgelegt zu werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der hydraulischen Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung ist ein den Hilfsspeicher entladendes Ventil vorgesehen.

Dieses Ventil kann von Hand betätigt sein. Es ist jedoch auch möglich, das Ventil so auszubilden, daß es in Abhängigkeit vom Druck im Hilfsspeicher selbsttätig umsteuerbar ist

Der Hilfsspeicher kann einen freilaufenden Kolben

enthalten, der die Hydraulikflüssigkeit von einem Energiespeicher trennt Dieser Energiespeicher kann eine Schraubenfeder oder ein vom Druck der Hydraulikflüssigkeit komprimierbares Gasvolumen sein.

Anhand der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung beschrieben.
Die F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine

Sr'
is

hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter, dessen bewegliches Kontaktstück 1 von einer Isolierstoffstange 2 betätigt ist, die von einem aus Kolben 3 und Zylinder 4 bestehenden Antrieb bewegt wird. Die Isolierstoffstange 2 ist mit der Kolbenstange S des Antriebes 3,4 starr verbunden. Der Kolben 3 ist als Differentialkolben ausgebildet und während des Betriebes des Leistungsschalters auf seiner kleinflächigen Seite 6 ständig über eine Leitung 7 mit dem Druck der im Speicher 8 enthaltenen Hydraulikflüssigkeit belastet Zum Umsteuern des Kolbens 3 dient «in Steuerventil 9, das einen hydraulisch gesteuerten Differentialkolben aufweist, der seinerseits in zwei vom Diuck der Druckflüssigkeit unabhängige Vorzugslagen überführbar ist Das Steuerventil 9 steuert einen mit der großflächigen Seite 10 des Kolbens 3 verbundenen Kanal 11 so, daß entweder aus dem Raum 12 Druckflüssigkeit zum Kolben 3 geführt wird, so daß der Schalter geschlossen wird, oder der Kanal 11 von Druck entlastet wird, d. h. die Hydraulikflüssigkeit über einen Kanal 13 in ein unter geringem Druck stehendes Auffanggefäß 14 geleitet wird.

Aus dem Auffanggefäß 14 wird die Hydraulikflüssigkeit über eine Leitung 15 zu einer von einem Motor M angetriebenen Pumpe 16 geführt, die ihrerseits über eine Leitung 17 den Speicher 8 lädt und ihn auf Druck hält Zwischen dem Speicher 8 und der Pumpe 16 ist ein Hilfsspeicher 18 angeordnet, der einen freilaufenden Kolben 19 aufweist Der Kolben 19 ist von einer Feder 20 belastet, gegen deren Kraft der Kolben 19 bewegt wird, sobald im Kanal 21 ein Druck der Hydraulikflüssigkeit aufgebaut wird. Bei anlaufender Pumpe 16 wird über ein in der Verbindungsleitung 22 enthaltenes Rückschlagventil 23 Hydraulikflüssigkeit gefördert, die im Kanal 21 und im Raum 24 einer dem Hilfsspeicher 18 steuernden Vorrichtung einen Druck aufbaut Dadurch wird ein von einer Feder 25 belasteter Steuerkolben 26 gegen eine Stößelplatte 27 bewegt, die über einen Stößel 28 mit einer Ventilkugel 29 zusammenwirkt, die ihrerseits von e^;ner Schraubenfeder 30 belastet ist

Die Federn 25 und 30 sind in bezug auf den sich aufbauenden Flüssigkeitsdruck im Kanal 21 so gewählt, daß die Kugel 29 zunächst noch nicht von dem zugehörigen Ventilsitz 31 abhebt Dadurch wird Hydraulikflüssigkeit zum Kolben 19 gefördert, der sich nach links entgegen der Kraft der Ftsler 20 bewegt. Sobald die Pumpe 16 eine solche Menge von Hydraulikflüssigkeit gefördert hat, daß der Kolben 19 an einer stirnseitigen Platte 32 des Hilfsspeichers 18

oder einem anderen Anschlag in seiner Bewegung gehindert wird, ergibt sich eine Druckerhöhung, die auf den Steuerkolben 26 wirkt Dieser Druck erst bewirkt ein Abheben der Ventilkugel 29, so daß in die Leitung 17 über den Kanal 33 schlagartig der Inhalt des Hilfsspeichers 18 entleert wird. Der dadurch in der Leitung 17 und der Zuleitung 7 sich ergebende Druckwert steuert die sich gegebenenfalls in indifferenten Betriebslagen befindenden Steuerventile des Schalterantriebes in eine stabile Lage ohne nennenswerte Leckstellen um. Nach einem Aufbau des Druckes in den Leitungen 7 und 17 wird der Speicher 8 bis zum Nenndruck geladen, ohne daß der Hilfsspeicher 18 weiterhin wirksam ist

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel ist das den Hilfsspeicher 18 entladende Ventil 29, 31 in Abhängigkeit vom Druck im Hilfsspeicher selbsttätig umsteuerbar. Die Hydraulikflüssigkeit ist durch den freilaufenden Kolben 19 von einem Energiespeicher getrennt der im dargestellten Ausführungsbeispiel vor einer Feder gebildet ist.

In F i g. 2 ist in einer der F i g. 1 ähnlichen Darstellung eine hydraulische Betätigungsvorrichtung schematisch gezeichnet bei der das den Hilfsspeicher 18 entladende Ventil von Hand betätigbar ist und bei dem der Energieiniialt des Hilfsspeichers 18 von einem vom Druck der Hydraulikflüssigkeit komprimierten Gasvolumen speicherbar ist

Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Beim Anlaufen der Pumpe 16 wird über die Zuleitung 22 und das Rückschlagventil 23 im Kanal 21 ein Druck erzeugt der den Kolben 19 unter Komprimierung eines im Innenraum 34 vorhandenen Gasvolumens, z. B. aus Stickstoff, nach links bewegt Sobald der Kolben 18 gegen ein Anschlagventil 32 stößt, ist der Hiifsspeicher 18 voll geladen. Durch öffnen eines Ventils 35, das von Hand über ein Handrad 36 betätigbar ist kann der Hilfsspeicher 18 entladen werden, d. h. die in ihm enthaltene Flüssigkeitsmenge wird über die Leitung 17 und die Zuleitung 7 dem Antrieb 3,4 zugeleitet Nach diesem Druckstoß vor dem Laden des Speichers 8 kann das Ventil 35 offenbleiben. Wenn es wieder geschlossen wird, fördert die Pumpe 16 Hydraulikflüssigkeit über den Kanal 21 zu einem Überdruckventil 37, 38, das mit der Leitung \7 in Verbindung steht Im übrigen ergibt sich die gleiche Wirkungsweise der hydraulischen Betätigungsvorrichtung, die anhand der F i g. 1 beschrieben ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Betätigungsvorrichtung fur Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem Hydraulikspeicher, einer die Hydraulikflüssigkeit fördernden Pumpe und einem über hydraulisch betätigte Steuerventile steuerbaren, aus Kolben und Zylinder bestehenden Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hydraulikspeicher (8) und der Pumpe (16) ein von dieser aufgeladener Hilfsspeicher (18) angeordnet ist, der bei Ladebeginn des Hydraulikspeichers (8) eine den Durchsatz von Hydraulikflüssigkeit über vorhandene Leckstellen der Steuerventile (9) und des Antriebs (3, 4) übersteigende Durchflußmenge gesteuert freigibt

2. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den Hilfsspeicher (18) entladendes Ventil (29,31,35).

3. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (35) von Hand fietätigbar ist

4. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (29,31) in Abhängigkeit vom Druck im Hilfsspeicher (18) selbsttätig umsteuerbar ist

5. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsspeicher (18) einen freilaufenden Kolben (19) enthält, der die Hydraulikflüssigkeit von einem Energiespeicher (20,34) trennt

6. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (20) eine Schraubenfeder ist

7. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennze^: hinet, daß der Energiespeicher (34) ein vom Druck der Hydraulikflüssigkeit komprimierbares Gasvolumen ist