Масляно-пневматическое устройство управления для высоковольтного выключателя

 

Изобр-етение относится к области электротехники, в частности к масляно-пневматическим устройствам управления для выключателя. Цель изобретения - повьшение быстродействия . Устройство содержит привод подвижного контакта в виде гидравлического цилиндра 1 с подпружиненным поршнем 2, соединенным с подвижным контактом 3, неподвижный контакт 4, резервуар высокого давления 5 с клапанной системой питания и очистки 6, резервуар пониженного давления 21, высокочастотная сторона которого подсоединена к главному резервуару 5 трубопроводом 20 с основным трубопроводом 14, Соотношения объемов главного резервуара 5 и резервуара 21 взято 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

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (112

15ц 4 Н 01 Н 33/34

1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743761/24-07 (22) 28,05.84 (31) 8308910 (32) 30,05.83 (33) FR (46) 07.02. 87. Бюл. 11 - 5 (72) Клод Ален Гратцмюллер (FR) (53) 621.516.03 (088,8) (56) Инженерная техника, Т, Электричество (Франция), 1980, с. Д657-5, (54) МАСЛЯНО-ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к масляно-пневматическим устройствам управления для выключателя, Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство содержит привод подвижного контакта в виде гидравлического цилиндра 1 с подпружиненным поршнем 2, соединенным с подвижным контактом 3, неподвижный контакт 4, резервуар высокого давления

5 с клапанной системой питания и очистки 6, резервуар пониженного давления 21, высокочастотная сторона которого подсоединена к главному резервуару 5 трубопроводом 20 с основным трубопроводом 14, Соотношения объемов главного резервуара 5 и резервуара 21 взято 100-1000, Обратный 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.

128939 3

55

Изобретение относится к маслянопневматическим устройствам управления для электрического выключателя, Цель изобретения — повышение быстродействия, На фиг, 1 представлена схема уст ройства масляно-пневматического управления для выключателя, снабженного системой компенсации;на фиг, 2 вариан устройства, согласно которому соединительный трубопровод, ус тановленный между блоком управления и домкратом выключателя, одновремен но является трубопроводом подачи гидравлических команд и трубопроводом передачи мощности; на фиг, 3— вариант устройства, согласно которому система компенсации повторно питает промежуточные клапаны гидрав лической схемы; на фиг ° 4 — компенсирующий аккумулятор с мембраной и пружиной, р азр ез, I

Масляно-пневматическое устройство управления для электрического выключателя содержит гидравлический цилиндр 1 с подпружиненным поршнем 2 для приведения в движение подвижного контакта 3 в направлении неподвижного контакта 4, главный маслянопневматический резервуар 5 высокого давления, клапанную систему 6 питания и очистки для избирательной подпоршневой камеры 7 гидравлического цилиндра 1 либо с камерой 8 низкого давления в выключенном положении выключателя (фиг, 1), либо с резервуаром 5 высокого давления для приведения и удерживания выключателя во включенном положении. Подпружиненный поршень возвращается в выключенное положение посредством по.стоянных упругих средств, таких как пружина 9 или упругое давление аккумулятора 5 высокого давления, подаваемое в верхнюю камеру 10 гидравлического цилиндра трубопроводом 11, обозначенным на фиг. 1 прерывистыми линиями.

Система 6 питания и очистки содержит гидравлический включатель 12 для клапана питания и очистки, который приводит орган 13 переключения клапана в положение, когда на него подается высокое гидравлическое давление посредством основного трубопровода 14, и возвращает орган 13 переключения в положение очистки, показанное на фиг, 1 непрерывными

50 линиями, копн» на укI÷ацный включатель больше Hp. подается высокое давление. Устройство содержит, кроме того, по обычному образцу пункт 15 подачи команды, называемый операционным блоком", который может быть расположен на расстоянии от выключателя и который содержит электроклапан 16 включения и электроклапан

17 выключения, которые управляют переключением клапана 18, Клапан 18 в положении, показанном непрерывными линиями, подсоединяет к камере 19 низкого давления

coepHHHTeJIb lH трубопровод 14, установленный между операционным блоком и клапанной системой 6, в то время как в другом положении клапана 18 трубопровод 14 подсоединяется к высокому давлению, подаваемому либо вспомогательным аккумулятором, пр едус мо тр енным в опер ацион но м блоке, либо главным аккумулятором 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, является только трубопроводом подачи команд Подвод давления" или "Выключение давления", в то время как гидравлическая мощность большого объема, необходимая для питания гидравлического цилиндра 1, подается непосредственно главным аккумулятором 5, Для приведения выключателя в положение включения и выдерживания его в этом положении на трубопровод

14 подается высокое давление от главного резервуара 5, например порядка 200-400 бар„ Для приведения выключателя в положение выключения трубопровод 14 приводится в положение очистки при атмосферном давлении, В ходе этой операции понижается давление масла, содержащегося в трубопроводе 14, как это было указано, а, по меньшей мере, часть трубопровода 14 оказывается без масла или оказывается заполненной эмульсионным маслом.

Если следующая команда включения посредством подачи давления в трубопровод 14 дается в короткий срок, трубопровод 14 ведет себя так, как будто он заполнен упругой жидкостью, 289393

3 1 хотя задержка ответа включателя 12 будет значительно увеличена и будет изменяться от одной операции к pðóгой, В устройстве предусматривается резервуар 21 пониженного давления высокочастотная 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 давления, который подзаряжается маслом пониженного давления посредством регулятора и который подсоединен посредством трубопровода 24 к трубопроводу 14.

Обратный клапан 25, установленный в дополнительном трубопроводе

24, препятствует высокому давлению, имеющемуся в трубопроводе 14 во включенном положении выключателя, проникать на участок 21-23 пониженного давления гидравлической схемы, Предпочтительно дополнительный трубопровод 24 подсоединен к трубопроводу 14 рядом с верхним концевым участком 26 последнего, если рассматривать перемешение масла, когда схема 14 переходит от положения "Под давлением" к положению "Без давлеff ния, при этом этот концевой участок

26 наиболее подвержен явлению недостатка масла, В связи с этим трубопровод 14, который оказывается частично без масла (или наполненный эмульсионным маслом) при выключении давления, быстро восполняется маслом в жидком состоянии под пониженным давлением посредством дополнительного резервуара 23 пониженного давления, который тот час же подзаряжается маслом посредством регулятора 21, Чтобы в выключенном положении резервуар 23 пониженного давления и регулятор 21 не могли постоянно подавать. масло, в трубопроводе 27 очистки операционного блока 15 предусматривается клапан 28 задержки, отрегулированный на давление, нес.колько превышающее давление в системе.

При этом можно предусмотреть несколько одинаковых блоков регуляторрезервуар пониженного давления для подпитки нескольких точек гидравлической схемы, наиболее подверженных недостатку масла или наличию эмульсионного масла. М жно также от единого такого блока питать несколько точек гидравлической схемы.

Объем участков гидравлической схемы, в которых имеется масло в момент выключения давления, является относительно небольшим, поэтому достаточно иметь резервуар понижен10 ного давления небольшой емкости, например, от нескольких кубических сантиметров до нескольких десятков кубических сантиметров (т.е, в

1000 раз меньше емкости главного ре15 зервуара 5), Причем отмечено, что достаточно иметь небольшое "пониженное давление", чтобы питать участки, оказавшиеся без масла. Поэтому для допол20 нительйого резервуара 23 пониженного давления и для регулятора 21 достаточно предусмотреть пониженное давление порядка 2-10 бар, в то время как высокое давление резервуара 5

25 составляет порядка 200-400 бар.

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

30 почему, как это показано на фиг, 4, предпочтительно выбирают аккумулятор с мембраной с небольшим ходом, при этом на мембрану воздействует механическая пружина посредством опорного плато, установленного напротив мембраны.

На фиг, 2 показана система гидропневматического управления для выключателя, которая содержит такие

40 же основные элементы, что и система, показанная на фиг, 1, но в которой трубопровод 14, связывающий операционный блок 15 с клапаном 6 питания и очистки, является не толь45 ко трубопроводом подачи команд на клапан 6 (установка в положение

"Под давлением" или "Без давления"), но также служит трубопроводом мощности для питания рабочей камеры 10 гидравлического цилиндра 1, В качестве примера для клапана 6 показан клапан известного типа, называемый "быстрым очистителем", в котором участок 12, образующий поршень клапана 29 очистки, является гидравлическим включателем клапана 6.

Блок содержащий регулятор 21 и резервуар 23 пониженного давления, 1289393 о идентичен блоку, показанному на фиг. 1, и предпочтительно подсоединен к трубопроводу 14 посредством трубопровода 24, выходящего 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 предохраняет блок от любого ненормального избыточного давления, например в случае утечки в обратном клапане 25.

Хорошо известно, что в схемах гидравлического управления для выключателей конечные клапаны питания и очистки гидравлических цилиндров, которые имеют большое сечение, управляются не непосредственно (как это показано для простоты на фиг, 1 и 2), а с помощью нескольких задающих клапанов и промежуточных клапанов возрастающего сечения.

Эти задающие клапаны и промежуточные клапаны входят в гидравлическую схему подачи команд, и, по меньшей мере, некоторые камеры, которые они имеют, также подвержены циркуляции эмульсионного масла или объемов, лишенных масла. Как и в случае трубопроводов, показанных на фиг, 1 и

2, при операции включения наблюдается недостаток масла или появление эмульсионного масла на некоторых участках этих промежуточных клапанов или задающих клапанов, что отрицательно влияет на скорость ответа в момент включения давления, Следовательно, предпочтительно питать маслом пониженного давления, по меньшей мере, некоторые из камер этих клапанов, На фиг, 3 показаны основные элементы обычного масляно-пневматического устройства управления, аналогичного устройству, показанному на фиг. 1, в том плане, что трубопровод 14, связывающий операционный блок 15 с клапаном 6 питания и очистки гидравлического цилиндра 1, является только трубопроводом подачи команд ("Под давлением" или "Без давления") . Питание с большим расходом гидравлического цилиндра 1 обеспечивается главным аккумулятором 5.

В качестве клапана 6 питания и очистки показан обычный клапан, со35

40 вается клапан 39 очистки и очищает

5

30 держащий независимые клапан 31 питания и клапан 32 очистки, при этом гидравлическим выключателем 12 клапана является выполненный в виде поршня участок клапана 32 очистки, На фиг. 3 показан также вспомогательный резервуар 5 высокого давления, питающий операционный блок 15, при этом эти два аккумулятора соединены в условиях равновесия давления посредством трубопровода 33 с небольшим расходом (показанного прерывистыми линиями на фиг. 3) и подзаряжаются обычным способом посредством насоса (не показан) .

Такая система управления обычно содержит промежуточные клапаны 34.

Этот промежучный клапан 34 имеет вход 35 высокого давления, выход 36 высокого давления, соединенный со связывающим трубопроводом 14, выход

37 очистки и вход 38 управления, соединенный посредством связывающего трубопровода 14 с операционным блоком 15. Клапаны 39 питания и очистки клапана 34 управляются поршнем гидравлического цилиндра 40.

Блок, содержащий регулятор 21 и резервуар 23 пониженíîro давления, соединен посредством трубопровода

24 с камерой 41 очистки промежуточного клапана 34. По команде выключения электроклапана 17 клапан 18 питания и очистки операционного блока 15 устанавливается в положение очистки, показанное непрерывными линиями. При этом так как поршень гидравлического цилиндра 40 больше не находится под давлением, открыкамеры 41 и трубопровод 14. Понижение давления и циркуляция масла в этих емкостях приводит к явлениям недостатка масла и появления эмульсии, Блок 21-23 немедленно и непосредственно питает маслом камеры промежуточного клапана и трубопровод 14, обеспечивая таким образом нормальный срок ответа на следующий приказ включения, Клапан 23 задерживания, отрегулированный на давление, превышающее давление системы, предусмотрен в трубопроводе 24 очистки, подсоединенном к трубопроводу 24, связывающему укаэанный блок с камерой промежуточного клапана 34, Как видно из фиг, 3, камера 41 никогда не подвергается воздействию

289393 8 инерции обеспечивается очень быстрая компенсация вакуумных объемов или объемов, з аполненных эмульсионным маслом, других промежуточных клапанов, например, в операционном блоке 15 на месте схематически показанного прос-.ого клапана. 18 питания и очистки, камеры этих промежуточных клапанов, эквивалентные камере 41, могут также питаться маслом с давлением системы от другого компенсирующего блока

21-23 или от блока, показанного на фиг, 3.

Следует отметить, что блок 21-23 является также действующим в тече— ние продолжительных периодов остановки в выключенном положенин, в течение которых любому возможному возврату воздуха препятствует подача масла под пониженным давлением от указанного блока, Таким образом, обеспечивается соблюдение сроков ответа после первой операции включения, Компенсирующий аккумулятор 23 (фиг, 4) с небольшой емкостью резервуара пониженного давления содержит камеру 42 хранения масла с изменяемым объемом, которая закрыта уплотнительной мембраной 43, взаимодействующей с пружиной 44, с установкой опорной пластины 45, Соединительная муфта 46, выходящая в камеру 42, еоединена с трубопроводом 24 подсоединения (фиг ° 1 — 3). Предусматривается также очиститель 47 для удаления воздуха при первом наполнении, Такой аккумулятор обладает небольшой инерцией, так как общий ход мембраны 43 составляет, например, 5-10 мм при поверхности мембраны 20-40 квадратных сантиметров, т,е, емкость резервуара около 10-40 кубических сантиметров, Благодаря небольшой высокого давления, так как в положении включения клапан 39 закрывается 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 является то, что резервуар 23 пониженного давления подзаряжается не только регулятором 21, но также частично подзаряжается маслом очистки, поступающим при понижении дав- ления в трубопроводе 14 при каждой операции выключения, Если имеется один или несколько

5 формулаизобретения

1. Масляно-пневматическое устройство управления для высоковольтного выключателя, содержащее привод под-!

О вижного контакта в виде гидравлического цилиндра с подпружиненным поршнем, подпоршневая полость которого соединена с клапаном очистки, соединенным с главным. масляно-пневмати- !

5 ческим резервуаром, с камерой низкого давления и гидравлическим выключателем, блок управления, соединенный через трубопровод с указанным гидравлическим выключателем,.и ре20 гулятор пониженного давления, соединенный с главным масляно-пневматическим резервуаром, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения быстр одей ствия, оно снабжено дополнительным резервуаром пониженного давления, соединенным через дополнительный трубопровод с основным трубопроводом, 2 ° Устройство по и, 1, о т л и—

30 ч ающе е ся тем, что соотношения объемов главного масляно-пневматического резервуара и дополнительного резервуара пониженного давления взято 100-1000, 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено обратным клапаном, соединенным с дополнительным резервуаром пониженного давления и основным тру40 бопроводом, 4, Устройство по пп, 1-3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено клапаном задержки, установленным в блоке управления.

45 5. Устройство по пп, 1 и 2 или 4, отличающееся тем, что оно снабжено промежуточным клапаном, установленным в основном трубопроводе, а дополнительный резервуар пони50 женного давления соединен с камерой этого клапана, 6. Устройство по пп, 1-5, о т— л и чающее с я тем, что дополнительный резервуар пониженного дав5 ления выполнен в виде корпуса с подпружиненной мембраной и опорной пластиной, ! 289393

1289 393

Составитель В. Попова

Редактор В ° Данко Техред К.Попович Корректор Т. Колб

Заказ 7826/60 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4