Гидромеханический привод элегазового выключателя

 

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к гидравлическим приводам элегазовых выключателей с дугогасительными устройствами автокомпрессионного типа. Привод содержит гидронасос, клапаны управления с электромагнитными приводами, рабочий силовой цилиндр с поршнем, сильфон с крышками, корпус в виде стакана, жестко соединенный с верхней крышкой сильфона и имеющий полость А под подвижной нижней крышкой, заполненную сжатым газом (энергоаккумулятором), температура которого контролируется датчиком и поддерживается постоянной с помощью нагревателя и системы автоматики. Возможны варианты, когда диаметр подвижной крышки сильфона, выполненной в виде поршня, превышает активный диаметр сильфона и равен диаметру стакана, и когда он равен диаметру сильфона и меньше диаметра стакана, и когда он равен диаметру сильфона, но меньше диаметра стакана. Технический результат - упрощение конструкции гидропривода и повышение надежности элегазового выключателя за счет увеличения стабильности характеристик гидропривода. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к гидромеханическим приводам элегазовых выключателей с дугогасительными устройствами автокомпрессионного типа.

Известны гидромеханические приводы для элегазовых выключателей, содержащие рабочий силовой цилиндр, полость, заполненную рабочей жидкостью - носителем запасенной энергии, и полость, заполненную сжатым газом - аккумулятором запасенной энергии, разделенные посредством герметичной подвижной перегородки, клапаны управления с электромагнитными приводами и гидронасос.

В качестве аккумулятора запасенной энергии в известных устройствах используется либо сжатый газ, воздействующий через подвижную перегородку на рабочую жидкость, либо пакет сжатых тарельчатых пружин, постоянно воздействующих на рабочую жидкость.

Недостатками таких устройств являются: зависимость аккумулирующей способности газа от изменения его температуры; высокая трудоемкость и сложность изготовления тарельчатых пружин большого диаметра, а также существенное изменение механических характеристик тарельчатых пружин в зависимости от хода, что в свою очередь отрицательно влияет на стабильность характеристик работы элегазового выключателя.

Цель изобретения - упрощение конструкции гидропривода и повышение надежности элегазового выключателя за счет увеличения стабильности характеристик гидропривода.

С этой целью в гидромеханическом приводе элегазового выключателя с дугогасительными устройствами автокомпрессионного типа, содержащем рабочий силовой цилиндр, полость, заполненную рабочей жидкостью - носителем запасенной энергии, и полость, заполненную сжатым газом - аккумулятором запасенной энергии, разделенные посредством герметичной разделительной подвижной перегородки, клапаны управления с электромагнитными приводами и гидронасос, в качестве герметичной разделительной подвижной перегородки выбран сильфон, герметично закрытый с торцов крышками, одна из которых неподвижна, а вторая выполнена подвижной, например, в виде поршня с герметичными уплотнениями, причем внутренняя полость сильфона соединена либо с полостью, заполненной рабочей жидкостью, либо с полостью, заполненной сжатым газом.

Полость, заполненная сжатым газом, может быть снабжена нагревателем и системой автоматики для поддержания давления газа вне зависимости от температуры окружающей среды.

Неизвестны гидромеханические приводы элегазовых выключателей, обладающие вышеуказанными отличительными признаками.

На фиг. 1 показан гидромеханический привод элегазового выключателя, в котором подвижная крышка сильфона выполнена в виде поршня, а внутренняя полость сильфона заполнена жидкостью. На фиг. 2 - вариант гидромеханического привода, в котором подвижная крышка сильфона выполнена без поршневых элементов. На фиг. 3 - вариант гидромеханического привода, в котором внутренняя полость сильфона заполнена сжатым газом.

Привод (фиг. 1) содержит гидронасос 1, клапаны управления 2, 3 с электромагнитными приводами, рабочий силовой цилиндр 4 с поршнем 5, надпоршневая полость 6 которого сообщается с внутренней полостью сильфона 7, заполненной рабочей жидкостью (энергоносителем) 8 под высоким давлением, а подпоршневая полость в зависимости от положения клапанов управления 2 и 3 сообщается либо с внутренней полостью сильфона 7, либо с полостью 9, заполненной рабочей жидкостью 10 под низким давлением, корпус 11 в виде стакана, жестко соединенный с верхней крышкой 12 сильфона 7 и имеющий полость A под подвижной нижней крышкой 13, заполненную сжатым газом (энергоаккумулятором), температура которого контролируется датчиком 14 и поддерживается постоянной с помощью нагревателя 15 и системы автоматики 16. В этом случае диаметр d₁ подвижной крышки 13 сильфона 7, выполненной в виде поршня, превышает активный диаметр d₂ сильфона 7, и, следовательно, давление газа в полости A меньше давления жидкости в отношении (d₂/d₁)². При выполнении подвижной крышки 13 сильфона 7 без поршневых элементов (фиг. 2) давление газа в полости A равно давлению рабочей жидкости. Такое же равенство будет соблюдаться в случае, если внутренняя полость сильфона 7 будет заполнена сжатым газом как при наличии, так и при отсутствии поршневых элементов, а если диаметр подвижной крышки сильфона, выполненной в виде поршня, больше диаметра сильфона d₂ (фиг. 3), то давление газа в полости A сильфона будет превышать давление жидкости в отношении (d₁/d₂)².

Гидропривод механически соединен с подвижными контактами 17 дугогасительных устройств.

Работа привода осуществляется следующим образом.

В исходном положении выключатель отключен. При этом клапан управления 2 закрывает сообщение подпоршневой полости рабочего цилиндра 4 с полостью низкого давления 9.

При включении выключателя подается электропитание на электромагнитный привод клапана управления 3. При этом клапан 3 открывается и рабочая жидкость 8 из внутренней полости сильфона 7 поступает в подпоршневую полость рабочего цилиндра 4. По обе стороны поршня 5 давление выравнивается, и он перемещается вверх за счет того, что активная площадь нижней части поршня 5 превышает активную площадь верхней части поршня 5. Происходит замыкание контактов 17 выключателя. В конце операции включения блок-контактами (на чертеже не показаны) снимается электропитание с электромагнитного привода клапана 3 и клапан своей пружиной возвращается в исходное положение.

При отключении выключателя подается электропитание на электромагнитный привод клапана 2. Клапан открывается. При этом подпоршневая полость рабочего цилиндра 4 сообщается с полостью низкого давления 9. Давление в подпоршневой полости рабочего цилиндра 4 падает и поршень 5 за счет разности давлений перемещается в нижнее положение, вызывая размыкание контактов и срабатывание дугогасительных устройств выключателя.

В конце операции отключения блок-контактами (на чертеже не показаны) снимается электропитание с электромагнитного привода клапана 2 и клапан своей пружиной возвращается в исходное положение.

При перемещении поршня 5 в нижнее положение силовой цилиндр 4 подпитывается рабочей жидкостью 8 из внутренней полости сильфона 7. Сильфон 7 обеспечивает постоянное давление рабочей жидкости 8 перемещением нижней подвижной крышки 13 за счет давления сжатого газа в полости A. При достижении сильфоном 7 заданной высоты происходит автоматическое включение гидронасоса 1, который перекачивая отработанную жидкость 10 из полости 9 во внутреннюю полость сильфона 7 возвращает подвижную крышку 13 сильфона 7 в исходное положение.

При отклонении температуры газа в полости A корпуса 11 от заданной датчик 14 подает сигнал в систему автоматики 16, которая включает или отключает нагреватель 15, стабилизируя температуру и запасенную энергию газа.

Использование предлагаемого изобретения позволяет достаточно простыми средствами добиться стабильности характеристик гидропривода, а следовательно, значительно повысить надежность элегазового выключателя.

Формула изобретения

1. Гидромеханический привод элегазового выключателя с дугогасительными устройствами автокомпрессионного типа, содержащий рабочий силовой цилиндр, поршень которого механически соединен с подвижными контактами по крайней мере одного дугогасительного устройства, клапаны управления с электромагнитными приводами, гидронасос, стакан и сильфон с крышками, отличающийся тем, что сильфон установлен внутри стакана, снабженного введенной подвижной перегородкой, являющейся одновременно крышкой сильфона и разделяющей объем стакана на полость, заполненную рабочей жидкостью, и полость, заполненную газом под давлением.

2. Гидромеханический привод по п.1, отличающийся тем, что диаметр крышки выбран равным диаметру стакана и большим диаметра сильфона.

3. Гидромеханический привод по п.1, отличающийся тем, что диаметр крышки выбран равным диаметру сильфона и меньшим диаметра стакана.

4. Гидромеханический привод по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что полость, заполненная газом, снабжена нагревателем и системой автоматики для поддержания давления газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3