Масляно-пневматичний прилад управління для високовольтного вимикача

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) (Ш ЛІЛ (50 4 Н 01 Н 33/34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К ПАТЕНТУ (21) (22) 3743761/24-07 28.05.84 / (зо 83089Ї0 . V , "'" ' .*• ' ; , : (32) 30.05,83 (33) FR ' ' .. (46) 0 7 . 0 2 . 8 7 . Біол. № 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 гидрав 17 лического цилиндра 1 с подпружиненным поршнем 2t соединенным с подвижным контактом 3, неподвижный контакт 4, резервуар высокого давления 5 с клапанной системой питания и очистки 6, резервуар пониженного давления 2 1 , высокочастотная сторона которого' подсоединена к главному резервуару 5 трубопроводом 20 с о с новным 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. Г-= -ш-,^ ?0 Ut со с ю 00 (О со со го~ о* 1289 3 ^ 1 Ияобреление относится к маслянолиниями, К О П І Ї на моілннни пключапневматическим устройствам упранлегель больше не под tie гея ш.їгокое давнил для электрического выключателя, ление. Устройство содержит, кр )ме Цель изобретения - повышение бытої о, по оинчному образцу ПУНКТ 15 стродействия . подачи команды, на імваемьш "операциНа фиг. 1 представлена схрма устонным блоков", v горый может быть ройства масляно-пневматического упраспочодеч па расстоянии от выклюравления для выключателя, снабженчателя и который содержит электроного системой компенсации; на фиг. 2 клапан 16 включения и электроклапан вариант устройства, согласно кото10 17 выключения, которые управляют рому соединительный трубопровод, успереключением клапана 18. тановленный между блоком управления Клапан 18 в положении, показани домкратом выключателя, одновременном непрерывными линиями, подсоедино является трубопроводом подачи няет к камере 19 низкого давления гидравлических команд и трубопрово15 соединительный трубопровод 14, у с дом передачи мощности; на фиг, 3 тановленный между операционным бловариант устройства, согласно котоком и клапанной системой 6, в то рому система компенсации повторно время как в другом положении клапитает промежуточные клапаны гидравпана 18 трубопровод 14 подсоединяетлической схемы; на фиг. 4 - компен20 ся к высокому давлению, подаваемому сирующий аккумулятор с мембраной и либо вспомогательным аккумулятором, пружиной, р а з р е з , предусмотренным в операционном блок е , либо главным аккумулятором 5, Масляно-пневматическое устройство подсоединенным к операционному блоуправления для электрического выклю- 25 ку посредством трубопровода 20. чателя содержит гидравлический циРабота такого устройства хорошо линдр 1 с подпружиненным поршнем 2 известна и достаточно напомнить, что для приведения в движение подвижнов случае, показанном на фиг, 1, го контакта 3 в направлении неподтрубопровод 14, который может быть вижного контакта 4, главный масляно- 30 большой длины, является только трупневматический резервуар 5 высокого бопроводом подачи команд "Подвод давления, клапанную систему 6 питадавления" или "Выключение давления и очистки для избирательной ния11 , в то время как гидравлическая подпоршневой камеры 7 гидравличесмощность большого объема, необходикого цилиндра 1 либо с камерой 8 35 мая для питания гидравлического цинизкого давления в выключенном пололиндра 1, подается непосредственно жении выключателя (фиг, 1)і либо с главным аккумулятором 5, резервуаром 5 высокого давления для Для приведения выключателя в поприведения и удерживания выключателожение включения и выдерживания ля во включенном положении. Подпру40 его в этом положении на трубопровод жиненный поршень возвращается в вык14 подается высокое давление от люченное положение посредством поглавного резервуара 5, например постоянных упругих средств, таких как рядка 200-400 бар. Для приведения пружина 9 или упругое давление аккувыключателя в положение выключения мулятора 5 высокого давления, пода45 трубопровод 14 приводится в положеваемое в верхнюю камеру 10 гидравние очистки при атмосферном давлелического цилиндра трубопроводом 11, нии, В ходе этой операции понижаобозначенным на фиг. 1 прерывистыется давление масла, содержащегося ми линиями. в трубопроводе 14, как это было Система 6 питания и очистки со50 указано, а, по меньшей мере, часть держит гидравлический включатель 12 трубопровода 14 оказывается без масдля клапана питания и очистки, котола или оказывается заполненной эмульрый приводит орган 13 переключения сионным маслом, клапана в положение, когда на него Если следующая команда включения подается высокое гидравлическое д а в - ее посредством подачи давления в труление посредством основного трубобопровод 14 дается в короткий срок, провода 14, и возвращает орган 13 трубопровод 14 ведет себя т а к , как переключения в положение очистки, будто он заполнен упругой жидкостью, показанное на фиг, 1 непрерывными 289393' 4 недостатку масла или наличию эмульхотя задє сионного масла, М^жно также от едибудет значительно увеличена и будет ного такого блока питать несколько изменяться от одной операции к друточек гидравлической схемы, гой. с Объем участков гидравлической В устройстве предусматривается схемы, в которых имеется масло в резервуар 21 пониженного давления, момент выключения давления t являетвысокочастотная сторона которого ся относительно небольшим» поэтому подсоединена к главному резервуару достаточно иметь резервуар* понижен5 посредством трубопровода 20 и который через свой выход 22 подает по- Ї0 ного давления небольшой емкости, например, от нескольких кубических ниженное давление. Устройство сосантиметров до нескольких десятков держит также дополнительный резеркубических сантиметров (т»е« в вуар 23 пониженного давления, кото1000 раз меньше емкости главного рерый подзаряжается маслом пониженно15 зервуара 5 ) , го давления посредством регулятора и который подсоединен посредством Причем отмечено, что достаточно трубопровода 24 к трубопроводу 14, • иметь небольшое "пониженное давле•ние", чтобы питать участки, о к а з а в Обратный клапан 25, установленшиеся без масла, Поэтому для дополный в дополнительном трубопроводе 24, препятствует высокому давлению, 20 нительного резервуара 23 пониженного давления и для регулятора 21 достаимеющемуся в трубопроводе 14 во точно предусмотреть пониженное даввключенном положении выключателя, ление порядка 2-Ю бар, в то время проникать на участок 21-23 пониженкак высокое давление резервуара 5 ного давления гидравлической схемы. 25 составляет порядка 200-400 бар. Предпочтительно дополнительный При этом необходимо, чтобы комтрубопровод 24 подсоединен к трубопенсирующий аккумулятор 23 имел непроводу 14 рядом с верхним концевым большую инерцию, чтобы быстро комучастком 26 последнего, если распенсировать недостаток масла. Вот сматривать перемещение масла, когда схема 14 переходит от положения "Под 30 почему, как это показано на фиг, 4, предпочтительно зыбирают аккумулятор давлением" к положению "Без давлес мембраной с небольшим ходом, при ния", при этом этот концевой участок этом на мембрану воздействует меха26 наиболее подвержен явлению неническая пружина посредством опордостатка масла, •зс ного плато, установленного напротив В связи с этим трубопровод 14, мембраны. который оказывается частично без На фиг. 2 показана система гидмасла (или наполненный эмульсионным ропневматического управления для маслом) при выключении давления, выключателя, которая содержит такие быстро восполняется маслом в жид40 же основные элементы, что и систеком состоянии под пониженным давма, показанная на фиг, I , но в колением посредством дополнительного торой трубопровод 14, связывающий резервуара 23 пониженного давления, операционный блок 15 с клапаном 6 который тот час же подзаряжается питания и очистки, является не тольмаслом посредством регулятора 21. 45 ко трубопроводом подачи команд на Чтобы в выключенном положении клапан 6 (установка в положение резервуар 23 пониженного давления "Под давлением" или "Без давления"), и регулятор 21 не могли постоянно V но также служит трубопроводом мощноподавать масло, в трубопроводе 2 7 сти для питания рабочей камеры 10 очистки операционного блока 15 пре- 50 гидравлического цилиндра 1. дусматривается клапан 28 задержки, В качестве примера дня клапана 6 отрегулированный на давление, неспоказан клапан известного типа, иаколько превышающее давление в сис•"'•' зываемый "быстрым очистителем", в теме , котором участок 12, образующий порПри этом можно предусмотреть нес- 55 шень клапана 29 очистки, является колько одинаковых блоков регуляторгидравлическим включателем клапарезервуар пониженного давления для на 6. подпитки нескольких точекгидравлиБлок содержащий регулятор 2 І и реческой схемы, наиболее подверженных зервуар 23 пониженного давления _, 1289393 держащий независимые клапан 31 питаидентичен блоку, показанному на ния и клапан 32 очистки, при этом фиг. 1, и предпочтительно подсоедигидравлическим выключателем 12 кланен к трубопроводу 1 4 посредством пана является выполненный в виде трубопровода 24, выходящего в верхс поршня участок клапана 32 очистки, нюю часть 26 трубопровода 14, На фиг, 3 показан также вспомогаКроме того, можно предусмотреть тельный резервуар 5 высокого давлепредохранительный клапан 30, подсония , питающий операционный блок 15, единенный к участку гидравлической при этом эти два аккумулятора соединены схемы 22, Этот предохранительный 10 в условиях равновесия давления поклапан отрегулирован на давление, средством трубопровода 33 с небольслегка превышающее давление в сисшим расходом (показанного прерывистеме, и предохраняет блок от любого тыми линиями на фиг. 3) и подзаряжаненормального избыточного давления, ются обычным способом посредством например в случае утечки в обратном 15 насоса (не показан), 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. Следовательноt 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 очист' ки 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, со Такая система управления обычно содержит промежуточные клапаны 34. Этот промежучный клапан 34 имеет вход 35 высокого давления, выход 36 20 высокого давления, соединенный со связывающим трубопроводом 14s выход 37 очистки и вход 38 управления, соединенный посредством связывающего трубопровода 14 с операционным 25 блоком 15. Клапаны 39 питания и очистки клапана 34 управляются поршнем гидраБлического цилиндра 40, Блок, содержащий регулятор 21 и резервуар 23 пониженного давления г 30 соединен посредством трубопровода 24 с камерой 41 очистки промежуточного клапана 34, По команде выключения электроклапана 17 клапан 18 питания и очистки операционного блоjr ка 15 устанавливается в положение очистки, показанное непрерывными линиями. При этом так как поршень гидравлического цилиндра 40 больше не находится под давлением, откры40 вается клапан 39 очистки и очищает камеры 41 и трубопровод 14. Понижение давления и циркуляция масла в этих емкостях приводит к явлениям недостатка масла и появления 45 эмульсии, Блок 21-23 немедленно и непосредственно питает маслом камеры промежуточного клапана и трубопровод 14, обеспечивая таким образом нормальный срок ответа на следу50 ющий приказ включения. Клапан 23 задерживания, отрегулированный на давление, превышающее давление системы, предусмотрен в трубопроводе 24 очистки, подсоеди55 ненном к трубопроводу 24, связывающему указанный блок с камерой промежуточного клапана 34, Как видно из фиг, 3, камера 41 никогда не подвергается воздействию 1289393" 8 инерции обеспечивается очень быстрая высокого давления, так как в полокомпенсация вакуумных объемов или жении включения клапан 39 закрываетобъемов, заполненных эмульсионным ся и изолирует камеру 4 1 . Вот почему в этом варианте ие предусмотрен маслом, обратный клапан в трубопроводе 24 5 аналогично обратному клапану 25 на Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я фи г, 1 и 2, 1, Масляно-пневматнческое устройПреимуществом этого варианта я в ство управления для высоковольтного ляется т о , что резервуар 23 понивыключателя, содержащее привод подженного давления подзаряжается не 10 вижного контакта в виде гидравличестолько регулятором 2 1 , но также кого цилиндра с подпружиненным порщчастично подзаряжается маслом очистнем, подпоршневая полость которого ки, поступающим при понижении д а в соединена с клапаном очистки, соеления в трубопроводе 14 при каждой диненным с главным масляно-лневматиоперации выключения. Ї5 ческим резервуаром, с камерой низкого давления и гидравлическим выклюЕсли имеется один или несколько чателем, блок управления, соединендругих промежуточных клапанов, наный через трубопровод с указанным пример, в операционном блоке 15 на гидравлическим выключателем, и р е месте схематически показанного простого клапана J8 питания и очистки, 20 гулятор пониженного давления, соекамеры этих промежуточных клапанов, диненный с главным масляно-гшевматиэквивалентные камере 4 1 , могут также ческим резервуаром, о т л и ч а ю питаться маслом с давлением системы щ е е с я тем, что, с целью повышеот другого компенсирующего блока ния быстродействия, оно снабжено 21-23 или от блока, показанного на •5 дополнительным резервуаром понижен2 фиг. 3, ного давления, соединенным через дополнительный трубопровод с основным Следует отметить, что блок 21-23 трубопроводом. является также действующим в т е ч е 2, Устройство по п, 1, о т л и ние продолжительных периодов оста30 ч а ю щ е е с я тем, что соотноновки в выключенном положении, в шения объемов главного масляно-пневтечение которых любому возможному матического резервуара и дополнительвозврату воздуха препятствует поданого резервуара пониженного давлення ча масла под пониженным давлением взято 100-1000. от указанного блока. Таким образом, обеспечивается соблюдение сроков 35 3. Устройство по пп. I и 2, о т ответа после первой операции включел и ч а ю щ е е с я тем, что оно ния, снабжено обратным клапаном, соединенным с дополнительным резервуаром Компен сирующий аккумулятор 2 3 пониженного давления и основным тру(фиг, 4) с небольшой емкостью р е з е р 40 бопроводом, вуара пониженного давления содержит 4. Устройство по пп, 1-3, о т камеру 42 хранения масла с изменяел и ч а ю щ е е с я тем, что оно мым объемом, которая закрыта уплотниснабжено клапаном задержки, у с т а тельной мембраной 4 3 , взаимодействуновленным в блоке управления, ющей с пружиной 44, с установкой 45 5. Устройство по пп. 1 и 2 или 4, опорной пластины 45, Соединительная о т л и ч а ю щ е е с я тем, что муфта 46,' выходящая в камеру 4 2 , оно снабжено промежуточным клапаном, соединена с трубопроводом 24 подсоустановленным в основном трубопровоединения (фиг, 1 - 3 ) . Предусматрид е , а дополнительный резервуар понивается также очиститель 47 для удаления воздуха при первом наполнении. 50 женного давления соединен с камерой этого клапана, Такой аккумулятор обладает небольшой 6. Устройство по пп, 1-5, о т инерцией, так как общий ход мембрал и ч а ю щ е е с я тем, что дополны 43 составляет, например, 5-10 мм нительный резервуар пониженного давпри поверхности мембраны 20-40 квад55 ления выполнен в виде корпуса с подратных сантиметров, т . е . емкость пружиненной мембраной и опорной пласрезервуара около 10-40 кубических тиной , сантиметров. Благодаря небольшой 1289393 c " і . %r' QHIlJ 2 89 39 J фигА Редактор В, Данко Составитель В. Попова Техред И.Попович Корректор Т. Колб Заказ 7826/60 Тираж 721 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4