DE912598C

DE912598C - Betaetigungseinrichtung fuer hydraulische Anlagen, insbesondere zur Steuerung von Hochspannungsschaltgeraeten

Info

Publication number: DE912598C
Application number: DES4893D
Authority: DE
Inventors: Paul Duffing
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1937-11-10
Filing date: 1937-11-20
Publication date: 1954-05-31

Description

In elektrischen Hochspannungsanlagen ist vielfach eine rasche Betätigung von Schalteinrichtungen und ähnlichen Teilen erforderlich, für deren Bewegung ein nicht unbeachtlicher Kraftaufwand erforderlich ist. Es ist bereits vorgeschlagen worden, derartige Betätigungen hydraulisch, z. B. durch Öldruckkolben, herbeizuführen. Bei derartigen Einrichtungen, die aus Kolben, Zylinder und die Zylinder verbindenden Druckleitungen bestehen, ist es in vielen Fällen wichtig, daß die Bewegung sehr rasch einsetzt, daß also die durch die Massenbeschleunigung bedingte Zeit möglichst gering ist.

Nach der Erfindung kann in dieser Hinsicht eine erhebliche Verbesserung dadurch erreicht werden, daß der Querschnitt der Druckleitungen, die die Arbeitszylinder mit dem Antriebszylinder verbinden, gleich oder größer als ¹Z₄ des Querschnitts des Arbeitszylinders ist, dessen Kolben die rasche Bewegung ausführt.

Dieser Vorschlag setzt sich in bewußten Gegensatz ao mit den bisherigen Ausführungen, bei denen man versucht hat, durch Anordnung von verhältnismäßig dünnen Leitungen die Masse, die zu beschleunigen ist, gering zu halten, um auf diese Weise den für die Beschleunigung der Masse erforderlichen Aufwand klein zu halten. Dem neuen Vorschlag liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, daß bei gleichbleibendem Abstand durch die Vergrößerung der Leitungsquerschnitte zwar eine erhebliche Vergrößerung der zu bewegenden Massen erreicht wird, daß aber infolge des geänderten Verhältnisses der Kolben und der Leitungsquerschnitte die Geschwindigkeit der zu be-

wegenden Masse geringer gehalten werden kann, so daß trotzdem in bezug auf die kinetische Energie der bewegten Ölsäule ein Gewinn erreicht wird.

Dies läßt sich an Hand einer einfachen Rechnung verfolgen. Hierbei ist mit D_x der Durchmesser des Arbeitszylinders, in dem der Kolben, insbesondere Schaltstiftkolben, bewegt wird, mit D_T der Durchmesser des Leitungsrohres und mit w die Geschwindigkeit im Leitungsrohr bezeichnet. Dabei ist γ das spezifische Gewicht des Druckmediums (Drucköl), g die Erdbeschleunigung, L die Länge der Rohrleitung.

Setzt man Strömungsgeschwindigkeit im Zylinder gleich i, dann ist die Geschwindigkeit w im Rohr gleich

w =

und die kinetische Energie

darin ist

L- F

und

also

oder

m =

F =

E =

	g	D_r ² ·	π
	_Γ ² · π	4
	4		*■ π*
Y	• L
	g
Y	■ L

D*

Für eine normale Rohrleitung gelte beispielsweise die Beziehung D_z = io · D_r, damit ist die Verhältniszahl — = io und folglich |-=^-) = ioo. Man sieht deutlich, daß eine Vergrößerung der Rohrleitung, also

ein kleineres -=£- die kinetische Energie quadratisch JJr

herabsetzt. Unter Zugrundelegung dieser Erkenntnis hat sich als zweckmäßig erwiesen, D_r S: 0,25 D₂ zu wählen, dann ist -=^- < 4 und 1-=^-} == 16.

JJr — \JJr J

Zum Vergleich mit dem Beispiel wird die kinetische Energie auf ¹Z₆ herabgesetzt.

Es ergibt sich also hieraus, daß trotz der größeren Masse ein erheblicher Gewinn in bezug auf die bei gegebenem Druck erreichbare Schaltgeschwindigkeit erreicht werden kann.

Die Anwendung des Erfindungsgegenstandes ist insbesondere für hydraulische Betätigungseinrichtungen, z. B. für mehrphasige elektrische Schalter, vorteilhaft, bei denen zur Betätigung der einzelnen Schaltstifte Ölgestänge verwendet werden in der Weise, daß zur Übertragung der Bewegung auf jeden Schaltstift eine abgeschlossene Ölsäule, d. h. eine Ölsäule mit konstantem Fördervolumen, dient, wobei die einzelnen Betätigungskolben von gleicher Größe und untereinander mechanisch starr verbunden sein können, so daß in allen drei Ölsäulen im störungsfreien Betrieb zu gleicher Zeit gleiche Drücke herrschen.

Die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bietet aber auch allgemein bei hydraulischen Betätigungseinrichtungen jeder Art, bei denen es auf eine schnelle Betätigung ankommt, wertvolle Vorteile.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Betätigungseinrichtung für hydraulische Anlagen, insbesondere zur Steuerung von Hochspannungsschaltgeräten, bei denen es auf eine sehr rasche Bewegung und damit auf* möglichst große Massenbeschleunigung ankommt, bestehend aus Kolben, Zylinder und die Zylinder verbindenden Druckleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Druckleitungen, die die Arbeitszylinder mit dem Antriebszylinder verbinden, gleich oder größer als ^x/₄ des Querschnitts des Arbeitszylinders ist, dessen Kolben die rasche Bewegung ausführt.

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