DE1164535B

DE1164535B - Hydraulic control device with high response speed for electrical circuit breakers

Info

Publication number: DE1164535B
Application number: DEA32567A
Authority: DE
Inventors: Jean Passaquin; Ives Penet; Robert Schneider
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1958-10-21
Filing date: 1959-07-29
Publication date: 1964-03-05

Description

Hydraulische Steuerungseinrichtung mit großer Ansprechgeschwindigkeit für elektrische Leistungsschalter Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fernsteuerung mit großer Ansprechgeschwindigkeit. Die Fernsteuerung elektrischer Apparate, wie Schalter, Trennschalter und Umschalter, ist schwierig zu lösen, da die Entfernung, welche die Steuerorgane von dem zu steuernden Gerät trennt, manchmal sehr groß ist. Die Anordnung der Steuerapparate verlangt häufig verhältnismäßig verwickelte Übertragungsorgane. Das Problem wird noch schwieriger bei Apparaten für hohe und höchste Spannungen, weil dann zwischen dem primären Steuerorgan und dem eigentlichen Gerät eine Isolation notwendig ist.Hydraulic control device with high response speed for electrical circuit breakers The invention relates to a hydraulic remote control with high response speed. The remote control of electrical apparatus, such as Switches, disconnectors and changeover switches, is difficult to solve because the distance, which separates the control organs from the device to be controlled, is sometimes very large. The arrangement of the control apparatus often requires relatively complex transmission organs. The problem becomes even more difficult with apparatus for high and extremely high voltages, because then there is an isolation between the primary control element and the actual device necessary is.

Außerdem ist es oft nötig, daß die Steuerung mit sehr großer Geschwindigkeit durchgeführt wird und sie in bestimmten Fällen gleichzeitig auf mehrere Apparate wirkt. Es sind hydraulische Fernsteuerungen bekanntgeworden, welche Öl als Übertragungsmittel benutzen, welches im allgemeinen unter sehr hohem Druck von etwa 300 kg/cm2 steht und daher große Energien enthält. Diese Einrichtung läßt sich aber nicht bei Fernsteuerungen für größere Entfernungen verwenden, da dann die Übertragungsenergie zu groß wäre.In addition, it is often necessary that the control is carried out at a very high speed is carried out and in certain cases it can be used on several devices at the same time works. Hydraulic remote controls have become known which use oil as a transmission medium use, which is generally under very high pressure of about 300 kg / cm2 and therefore contains great energies. This facility cannot be used with remote controls use for longer distances, as the transmission energy would then be too great.

Es ist auch bekannt, die Befehlsübertragung nur mit geringer Energie, die Betätigung selbst aber mit großer Energie durchzuführen. Zu diesem Zweck ist an dem zu steuernden Gerät ein Gefäß mit einem unter Druck befindlichen Mittel, beispielsweise Druckluft, angebaut worden, welches mit einer verschiebbaren Flüssigkeitssäule in Verbindung steht. Das unter Druck befindliche Mittel wird über eine Freigabeeinrichtung durch die Fernsteuerung betätigt. Bei den bekannten Ausführungen ist an den unter Spannung befindlichen Teilen ein Ausdehnungsgefäß angebracht. Die Betätigung des Schalters selbst erfolgt dabei über zwei verschiedene hintereinander geschaltete Ventile.It is also known that the transmission of commands only with low energy, but to carry out the actuation itself with great energy. To that end is a vessel with a pressurized agent on the device to be controlled, for example compressed air, has been grown, which with a movable column of liquid communicates. The pressurized medium is released via a release device operated by the remote control. In the known versions is at the below An expansion vessel is attached to parts under voltage. The actuation of the The switch itself takes place via two different ones connected in series Valves.

Die Erfindung bezweckt nun, diese Einrichtung noch weiter zu vereinfachen, insbesondere soll es möglich sein, die Lage und den Zustand der Flüssigkeitss äule von außen festsiellen zu können, wobei die Verbindung mit der Außenluft durch das Ausdehnungsgefäß so klein wie möglich sein soll. Die Erfindung begeht darin, daß das Ausdehnungsgefäß auf Erdpotential liegt und mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist und daß die verschiebbare Flüssigkeitssäule mit Hilfe eines einzigen Ventils die Druckmittel für die Lichtbogenlöschung und die Öffnung der Schaltstrecke freigibt.The invention now aims to simplify this device even further, in particular, it should be possible to determine the position and condition of the liquid column to be able to celebrate from the outside, whereby the connection with the outside air through the Expansion vessel should be as small as possible. The invention commits that the expansion vessel is at earth potential and is provided with a display device is and that the displaceable liquid column with the help of a single valve releases the pressure medium for the arc quenching and the opening of the switching path.

Die Zeichnung beschreibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing describes an embodiment of the invention.

Mit E ist die Einrichtung bezeichnet, welche den unmittelbaren Steuerbefehl des Schalters am Boden aufnimmt. R bezeichnet die Anordnung an den Löschkammern, welche durch das Verbindungsorgan L betätigt wird. Die Anordnung E liegt im allgemeinen auf Erdpotential. Sie enthält im wesentlichen folgende Organe: einen unter Druck befindlichen beispielsweise Druckluft enthaltenden Behälter 21, ein Ventil 1, welches von Hand oder selbsttätig mechanisch, elektrisch, elektromagnetisch oder mit Hilfe eines unter Druck befindlichen Mittels oder einer Kombination dieser verschiedenen Möglichkeiten betätigt wird. In dem gewählten Beispiel wird die Anordnung durch einen Elektromagneten 22 betätigt. Ferner ist ein Zylinder 2 vorhanden, in welchem ein Kolben 3 läuft, welcher als Differentialkolben ausgeführt werden kann.With E the device is referred to, which the direct control command of the switch on the floor. R denotes the arrangement on the extinguishing chambers, which is actuated by the connecting member L. The arrangement E lies in general on earth potential. It essentially contains the following organs: One under pressure located, for example, compressed air containing container 21, a valve 1, which by hand or automatically mechanically, electrically, electromagnetically or with help a pressurized agent or a combination of these several Opportunities is operated. In the example chosen, the arrangement is through an electromagnet 22 is actuated. There is also a cylinder 2 in which a piston 3 runs, which can be designed as a differential piston.

Die hydraulische Verbindung wird durch einen dichten Kanal 4 gebildet, welcher aus Metall oder aus Isoliermaterial bestehen kann. Es braucht auch nur ein Teil isoliert zu sein, je nachdem, wie es die Anordnung erfordert. Dieser Kanal enthält ein oder mehrere Verzweigungen.The hydraulic connection is formed by a tight channel 4, which can be made of metal or insulating material. It also only takes one Partly isolated as the arrangement requires. This channel contains one or more branches.

Bei Anordnungen, welche für Montage im Freien vorgesehen sind, muß dieser Kanal 4, wenn er isoliert ist, den verschiedenen elektrischen Prüfungen genügen. Der Kanal kann auch im Innern ohne isolierende Hülle 23 untergebracht sein. Er enthält eine isolierende Flüssigkeit, welche in Verbindung mit der Oberfläche 24 des Kolbens 3 steht. Es können nur noch weitere solche Einrichtungen vorgesehen werden, wenn der Schalter aus mehreren Schaltstellen besteht. Diese Einrichtungen sind in der Zeichnung durch die Ziffer 28 an¢edeutet. Mit dieser Ziffer sind weitere Anordnungen R sowie die zugehörigen Schaltstellen bezeichnet. Insbesondere ist die Zahl der Behälter 25 in unmittelbarer Nähe der Schaltkammern unbegrenzt. Diese Anordnungen enthalten ein oder mehrere Hilfssteuerblöcke 5. Die hauptsächlichsten Organe dieses Hilfssteuerblockes sind folgende: ein Zylinder 6, welcher einen Kolben 7 enthält, der als Differentialkolben ausgeführt sein kann, ein Ventil 8, eine Leitung 9 und einen Zylinder 10 mit dem Kolben 11. Um Ausdehnungen auszugleichen, sowie Zusammenziehungen oder Flüssigkeitsverluste, ist ein Ausdehnungsgefäß 29 vorgesehen. Dieses kann mit der Anordnung E verbunden werden, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Es enthält folgende Teile: ein Rückschlagventi116, eine geeichte Öffnung 17 und einen unter Druck befindlichen Behälter 18. Die Arbeitsweise einer solchen Steuereinrichtung ist gleich, je nachdem, ob ein Öffnungs- oder Schließbefehl an den Schalter 31 gegeben wird oder ob der Befehl einen Zyklus von Schaltungen veranlaßt. Der Steuerbefehl, welcher an den Magneten 22 gelangt, bewirkt die Öffnung des Ventils 1. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen dem Behälter 21. mit der Oberfläche 32 des Kolbens 3 hergestellt. Unter der Wirkung der in dem Behälter befindlichen Druckluft wird der Kolben verschoben und bewegt die Flüssigkeitssäule mit. Am Ende der Kolbenbewegung ist der Zylinder 2 mit der Öffnung 12 verbunden, während das Ventil 1 sich wieder schließt. Dadurch ist die Anordnung E stillgesetzt.For arrangements that are intended for outdoor installation, must this channel 4, if it is isolated, meet the various electrical tests. The channel can also be accommodated inside without an insulating cover 23. It contains an insulating liquid which is in communication with the surface 24 of the piston 3 stands. There can only be more such facilities are provided if the switch consists of several switching points. These bodies are indicated in the drawing by the number 28 at ¢. With this number are more Arrangements R and the associated switching points designated. In particular, the The number of containers 25 in the immediate vicinity of the switching chambers is unlimited. These arrangements contain one or more auxiliary control blocks 5. The main organs of this Auxiliary control block are the following: a cylinder 6, which contains a piston 7, which can be designed as a differential piston, a valve 8, a line 9 and a cylinder 10 with the piston 11. To compensate for expansions and contractions or fluid losses, an expansion vessel 29 is provided. This can be done with the arrangement E are connected as shown in the drawing. It contains the following parts: a non-return valve, a calibrated opening 17 and a lower Pressurized container 18. The operation of such a controller is the same, depending on whether an opening or closing command has been given to switch 31 or whether the instruction causes a cycle of circuits. The control command, which reaches the magnet 22 causes the valve 1 to open becomes a connection between the container 21. with the surface 32 of the piston 3 manufactured. Under the action of the compressed air in the container the piston shifts and moves the column of liquid with it. At the end of the piston movement the cylinder 2 is connected to the port 12, while the valve 1 is again closes. As a result, the arrangement E is stopped.

Die Flüssigkeitssäule bewegt ihrerseits den Kolben 7, welcher die Achse 13 verschiebt. Hierdurch wird das Ventil 8 geöffnet, das eine Verbindung des unter Druck befindlichen Behälters 25 mit dem Zylinder 10 herstellt. Der Kolben 11 wird dadurch in Bewegung gesetzt und wirkt mit seiner Stange auf den Mechanismus des Schalters. Die ganze Dauer dieses Vorganges ist außerordentlich kurz.The column of liquid in turn moves the piston 7, which moves the axis 13. This opens the valve 8, which connects the pressurized container 25 to the cylinder 10 . The piston 11 is set in motion and acts with its rod on the mechanism of the switch. The entire duration of this process is extremely short.

Am Ende der Bewegung des Kolbens 11 befindet sich der Zylinder 10 über die Öffnung 14 in Verbindung mit dem Zylinder 6. Der Kolben 11 wird dadurch wieder von der Stelle, die er unter der Wirkung der Flüssigkeitssäule hatte, zurückgedrängt. Er stößt die Flüssigkeitssäule, die nicht mehr durch die Anordnung E erregt ist, zurück, da der Zylinder 2 keine Druckluft hat und das Ventil 1 geschlossen ist. Inzwischen schließt sich das Ventil 8 unter der Wirkung seiner Feder wieder: Alle beweglichen Organe der Steueranordnung nehmen schnell die Stellung wieder ein, die sie vor dem Steuerbefehl hatten. Der Vorgang ist beendet und die Anordnung ist bereit, einen neuen Befehl wieder auszuführen.At the end of the movement of the piston 11 , the cylinder 10 is in communication with the cylinder 6 via the opening 14. The piston 11 is thereby pushed back again from the position it had under the action of the liquid column. It pushes back the column of liquid, which is no longer excited by the arrangement E, since the cylinder 2 has no compressed air and the valve 1 is closed. In the meantime, the valve 8 closes again under the action of its spring: all movable members of the control arrangement quickly resume the position they were in before the control command. The process is finished and the arrangement is ready to execute a new command again.

Die beschriebene Arbeitsweise bezieht sich auf eine einzige Steueranordnung, deren Zahl aber nicht begrenzt ist. Die beschriebene Anordnung betrifft besonders einpolige oder mehrpolige Steuereinrichtungen mit hydraulischer Übertragung, in welchem übertragungsmittel praktisch keine Energie übertragen und die Bewegung nur das Ziel hat, die Arbeitsweise des Steuermechanismus am Schalter einzuleiten. Dieser Mechanismus kann selbst unterteilt sein in mehrere Elemente, entsprechend der Zahl der Kontakte. Er bezieht seine Energie aus einem unter Druck befindlichen Mittel. welches in einem oder mehreren Behältern in seiner unmittelbaren Nähe untergebracht ist. Die Steuereinrichtung besteht aus zwei Teilen, die eine wird für die Schließung des Schalters, die andere für seine Öffnung benutzt. Diese Teile können getrennt oder kombiniert angeordnet sein. S,e können beide in gleicher Weise oder verschieden ausgeführt sein.The working method described relates to a single control arrangement, but the number is not limited. The arrangement described is particularly relevant single-pole or multi-pole control devices with hydraulic transmission, in which means of transmission practically do not transmit any energy and only the movement the aim is to initiate the operation of the control mechanism on the switch. This Mechanism itself can be divided into several elements according to the number of contacts. He draws his energy from a medium under pressure. which is housed in one or more containers in its immediate vicinity is. The control device consists of two parts, one is for the closure of the switch that the other uses to open it. These parts can be separated or be arranged in combination. S, e can both be the same or different be executed.

Der Ausdehnungsraum 29 ist unter Druck gehalten mittels eines Gegengewichtes, eines Gegendruckes oder einer anderen Kraft. insbesondere @iu#:h, wie in der Abbildung dargestellt, durch eine Feder 19. Die Veränderungen der Flüssigkeitssäule gleichen sich in beiden Richtungen durch die geeichte Öffnung 17 aus. Im Falle der Ausdehnung geht der Ausgleich in Richtung zum Behälter 18, im Falle der Zusammenziehung oder von Verlusten wird der Ausgleich durch die sich entspar_nende Feder 19 bewirkt. Außerdem ist für die Nachfüllung eine Anordnung 30 vorgesehen mit dem Rückschlagventf 33. Dzr Anzeiger 34 zeigt die Ölmenge an, welche sich in dem Behälter 29 befindet. Dieser kann auch mit einer selbsttätigen Signalisierung versehen sein.The expansion space 29 is kept under pressure by means of a counterweight, a counter pressure or some other force. especially @ iu #: h, as in the figure represented by a spring 19. The changes in the column of liquid are the same in both directions through the calibrated opening 17. In the case of expansion the compensation goes towards the container 18, in the event of contraction or losses are compensated for by the spring 19 which is released. In addition, an arrangement 30 with the non-return valve is provided for refilling 33. The indicator 34 shows the amount of oil that is in the container 29. This can also be provided with automatic signaling.

Claims

Claim: Hydraulic control device with high response speed for electrical circuit breakers, where the switch has a vessel with an underneath The pressure located means is grown, which is via a piston with a displaceable Is connected to a column of liquid to which an expansion vessel is assigned, and that this pressurized medium has a high voltage potential Lying release device housed in an additional container by the displaceable liquid column according to its actuation by the remote control is released, d a d u r c h marked that the expansion vessel (29) on Earth potential and is provided with a display device (34) and that the displaceable liquid column with the help of a single valve (8) the pressure medium for the arc quenching and the opening of the switching path (31) releases. Into consideration Drawn pamphlets: German Patent Nos. 877 336, 724 716, 740 917, 932 809.