Устройство для дистанционного управления электрическим выключателем

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Сооз СоветскихСоциалистическихРеспублик(31) 78001 Государствелкый конлте УП К 621.316, ,54 (088.8) СССР ло делам нзобретенкй и открытийпубликовано 15.03,83, Бюллетень лйата опубликования описания 15.03.83(72) Автор . изобрете ИностранецКлод Ален Гра (франция) и нте ТРОЙСТВО ДЛЯ. ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ 5то,Изобретение относится к системе для гидравлического управления электрическим выключателем, управляемым дистанционно от передатчикакоманд.Известно устройство для дистанционного : управления выключателем, содержащее гидрав. . лический цилиндр, поршень которого приводится в движение упругими средствами, а шток соединен с выключателем, размещенный в непосредственной близости от цилиндра блок и управления, включающий источник жидкости под давлением, резервуар жидкости, питатень. ный спусковой клапан с клапанами питания и спуска и блок дистанционного управления кла-. панами 11Недостатком этого устройства является что известные блоки управления содержат кроме гидравлической аппаратуры, еще и элект. рическую, в связи с чем необходимо устанавливать в непосредственной близости от д каждого выключателя или модуля шкаф, закрывающий эти аппаратуры, другой шкаф, так называемый контрольный, предусмотрен для защиты гидравлической и электрической аппаратур в целях безопасности контроля открытого или закрытого положения одного илинескольких выключателей и передачи послеконтроля возможностей исполнения команд;идущих от передатчика команд. Наконец,гидравлические связи должны соединять контрольный шкаф с блоком управления каждого выключателя,Целью изобретения является повышениенадежности устройстваЦель достигается тем, что в устройстведля дистанционного управления электрическимвыключателем клапаны питания и спускаснабжены гидравлическими цилиндрами с поршнями, штоки каждого цилиндра соединенътс подвижным элементом соответствующегоклапана, причем надпоршневая полость каждого клапана соединена трубой с источникомжидкости под давлением, а подпоршневыеполости клапанов соединены с источникомжидкости под давлением через контрольныйотсек трубами, в которые включены элементограничения пропускнои способности и спусковой электроклапан мгновенного действия.Трубы выполнены гибкими малого сече3 10На фиг, 1 изображена схема устройства для управления одним выключателем, разрез; на фиг. 2- гидравлические управляющие устройства клапанов управления включением и выключением, разрез; на фиг, 3 - схема устройства для централизованного управления множеством выключателей или модулей выключателей; на фиг. 4 - схема устройства, снабженного дополнительными средствами включения и выключения.На фиг. 1 представлен электрический выключатель в виде подвижного контакта 1 и двух неподвижных контактов 2 и 3, причем подвижный контакт приводится в действие при помощи штока 4 гидравлического цилийд 5, Представленный выключатель относится к типу с упругим постоянным обратным ходом к открытому положению, Средства обратного упругого хода могут быть образованы пружиной 6 (см, фиг., 1), а также жидкоспю под давлением, Блок управления 7 содержит клапан питания - спуска 8, приспособленный дпя установки либо соединения между цилиндром 5 и источником жидкости под давлейием, таким, как гидропневматический аккумулятор 9 (включение выключателя и сохранение включенным), либо соединения между цилиндром 5 и резервуаром низкого давления 10 (выключение выключателя),Клапан 8, служащий для питания и быстрой очистки цилиндра 5, приводится в действие в одной из своих позиций клапанами управления - клапанами включения 11 и 12, которые приводятся в действие мгновенно. Клапаны управления 11 и 12 приводятся в действие при помощи гидравлического сигнала понижения давления. Клапаны управления 11 и 12 приводятся в движение при помощи маностатических гидравлических Устройств 13 - 14, которые присоединены к соответствующему клапану управления.Гидравлические устройства 13 - 14 содержат цилиндры, разделенные при помощи поршней 15-16 на две камеры 17-18.Штоки 19 и 20 поршней действуют на за. слонки 21 и 22 клапанов управления 11 и 12 блока управления, на фиг. 2 клапаны представлены в нормальном положении покоя Камеры 18 - 18 имеют в своем составе вход 23-24 и постоянно связаны при помощи трубопроводов 25 с давлением аккумулятора 9, в то время как камеры 17 - 17 имеют вход 26-27 и соединены с гидравлическими трубопроводами 28-29 (трубопроводы управ: ления), в которых можно понизить давление из контрольного шкафа 30 (фиг. 1). Контрольный шкаф 30 может быль расположенв нескольких метрах от управляемого выключателя.Трубопроводы управления 28 - 29, которые . имеют выход в контрольном шкафу 30, постоянно питаются гидравлической жидкостью под давлением при помощи соединения поОсредством трубопроводов 31 с аккумулятором 9, который может быть предусмотрен в контрольном шкафу или по соседству с ним,В положении, .представленном на фиг. 2, давление, оказываемое на поршни 15 - 16, в камерах 18-18 уравновешено давлением, оказываемым на противоположные стороны поршней жидкостью под давлением, содержа-щейся в камерах 17 - 17, и силой пружин 32 - 33, которая, компенсирует разницу активных поверхностей двух сторон поршня благодаря присутствию штоков 19 - 20.В положении покоя клапанов управления 11 - 12 заслонки 21 - 22 этих клапанов закрыты,На трубопроводе 28 в контрольном шкафу 30 расположен спусковой клапан 34, который в нормально закрытом положении соединяет трубопровод 28.с трубопроводом 35 свя.25 зи с аккумулятором 9. В открытом положении клапана 34 трубопровод 28 сообщается срезервуаром низкого давления 36, На трубопроводе 35 расположен элемент ограниченияпропускной . способности 37.З 0 Спускной клапан 34 является преимущественно электроклапаном, действующим мгновен.но при помощи сверхбыстродействующегоэлектромагнита 38,Трубопровод управления 29 клапана управления выключением 12 также оснащен спуско 35вым электроклапаном 34.Устройство работает следующим образу,В представленном положении трубопроводы 35 - 28 и камера 17 гидравлического устройства 13 заполнены жидкостью с давлениемР. Трубопроводы 31 - 25 и камера 18.запол.иены жидкостью с тем же давлением Р.Если мгновенно возбуждают электроклапан34 при помощи передатчика команд, расположенного в контрольном отделении электричес 45кой установки, в трубопроводе 28 понижаетсядавление на величину ДР так же, как в камере 17. Так как давление Р в камере 18превышает сумму давления в камере 17(Р- ДР) и силы пружины 32, поршень 15опускается (фиг. 2) и открывает заслонкуклапана управления включением 11. Клапануправления.11 устанавливает в открытомположении связь между трубопроводом 39,соединенным с аккумулятором 9, и друтим55 трубопроводом 40, соединенным с цилиндромуправления (не показан) главног( клапанапитания - спуска, чтобы привести последний в положение питания (см. фиг. 1),После исчезновения мгновенного сигналавключения клапан сохраняется в положениипитания при помощи гидравлической системыавтосохранения. На трубопроводе 40 расположен. обратный клапан 41.После исчезновения мгновенного сигйалавключения от спускного электроклапана 34,последний закрывается и трубопровод 28 сноваснабжается при слабом расходе при помощи.трубопровода 35 через элемент ограничения 37.0Давление в камере 17 становится равным дав.лению в камере 18, ло давление Р ниже,исходного давления Р из.за того, что аккумулятор 9 израсходованонекоторое количествомасла, необходимое для приведения выключа;15теля во включенное положение, Гидравлическиедавления между двумя камерами 17 и 18идентичны, поршень 15 поднимается, и заслонка 21 поддерживается при помощи пружины,закрывается, Гидравлические устройства 13,.таким образом, снова занимают положение покоя (см. фиг. 2)Если новое давление Р ниже давления повторного запуска насоса 42 перезарядки аккумуляторов, насос перезаряжает аккумулятор 9 ф 5при помощи трубопровода с малым сечением31 до выбранного давления Р, причем давленияв камерах 17 и 18 остаются всегда равнымии, следовательно, клапан управления остаетсязакрытым. 36Управление клапаном управления выключением 12 при помощи спускного злектроклапана 34 идентично управлению клапаном управления включением 11,Если клапан управления12 открыт, то он соединяет трубопровод 43, З 5связанный с гидравлической системой автосохранения (не показана) блока управления 8,с резервуаром низкого давления 44.Таким образом, изобретение позволяетобеспечить дистанционное управление выключателем от контрольного шкафа при помощитолько гидравлических связей малого сечениятрубопроводы 28, 29 и 31), например трубокс внутренним диаметром до 3 мм, легко устанавливаемых благодаря тому, что они размотаны и нежесткие,С другой стороны, клапаны 11 и 12 приводятся в действие просто.при помощи сигна.ла понижения давления в трубопроводах управления 28-29 без того, чтобы эти трубопроводыобязательно были спущены до атмосферногодавления. Таким образом, получают оченьбыстрый ответ, так как снижения давлениямасла в трубопроводах 28 - 29 достаточно дляприведения в действие пщравлических уст 55ройств, и декомпрессионная волна распространяется со скоростью звука в масле. Эта быстрота ответа особенно ценна для выключениявыключателя в целях безопасности. Кроме того, абсолютная величина Р и гдавления масла в системе управления соверше.нно не влияет на надежность предложенногоустройства, гидравлический сигнал заключаетсятолько в относительном понижении давления,Особый интерес представляет устройство,предназначенное для одновременного уцравления множеством выключателей или множеством модулей вьгключателей от центральногоконтрольного шкафа. На фиг. 3 представленслучай двух модулей, управляемых при помощи блока управления .7 и расположенных нанекотором расстоянии один от другого. Вэтом случае два трубопровода управлениявключением 28 и 45 соединены в общей точке 46 контрольного шкафа 47, и единыйспускной электроклапан 34 позволяет, когдаон возбужден, снижать давление сразу в двухтрубопроводах 28 и 45, т. еодновременнопередавать в два блока управления 7 и 48гидравлический сигнал включения; аналогичнов двух трубопроводах управления выключением29 и 45, которые соединеньг в общей точке46 контрольного шкафа, можно, одновременноснизить давление при помощи единого снуско.вого электроклапана 34 для передачи двумблокам управления 7 и 48 гидравлическойкоманды выключения,Ручное управление включением или выклю-чением системы выключателей производитсяприведением в действие вручную соответственно электроклапанов 34 и 34.В устройстве может быть предусмотрентолько местный гидропневматический аккумулятор 9 поблизости от каждого модуля, т. е,в каждом из блоков управления 7 и 48. Этиаккумуляторы перезаряжают через грубопроводы,идентичные трубопроводу 31 (фиг. 1) припомощи насоса 42, предусмотренного в контрольном шкафу 47. Кроме того, может бытьпредусмотрен дополнительный центральныйаккумулятор 9.В некоторых установках в целях безопасности может быть расположено несколькоорганов управления включением и особенновыключейием.В предложенном устройстве достаточно расположить в трубопроводах управления 28 - 29 -45 - 45 дополнительный отпускной клапан,кроме главного клапана 34 или 34, предусмотренного в центральном контрольном шкафу,Например, в устройстве, для одновременногоуправления двумя выключателями или модуля.,ми выключателей 5 гг 5 установлен на труб 6проводе управления выключением 29 поблизос-.ти или в блоке управления 7 дополнительныйэлектроклапан выключения 49, кроме того,такой клапан установлен на трубопроводе уп.равления 45 в блоке управления 48 второгоФормула изобретения15 7 100567модуля, Мгновенное возбуждение одного изэтих электроклапанов вызывает выключениедвух модулей (или всех модулей), так кактрубопроводы .29 и 45 соединены,Эта система мешает полному выполнению экоманды действиЯ, особенно команды включения, если одновременность действия всехмодулей не соблюдена, Система включаетдатчик несоответствия, образованный датчиком 50 дифференциального давления, содержащим цилиндр, в котором свободныйпоршень 51 устанавливает два камеры 52 - 53,постоянно сообщающиеся при помощи трубопроводов 54-55 с камерами цилиндров 5-5.В случае различия давления поршень 52 перемещается и приводит в действие устройство управления 56, вызывая выключениевсех выключателей, что исключает опасноенеодновременное включение.Согласно изобретению устройство 50 управляет открытием дополнительного спускного клапана 57, расположенного на трубопроводе управления выключением 29 (или 45 ),Открытие клапана 57 понижает давлениеодновременно в трубопроводах 29 и 45, и Итаким образом прерывает действие включениявсех модулей в случае несоответствия, так какпервостепенная главная команда выключениядана. Связь управления 58 между устройством56 и спусковым клапаном 57 может бытьэлектрической связью или предпочтительносвязью механической,1В связи с тем, что в предложенном устройстве нет гидравлической связи большогосечения с большим расходом между блокамиуправления 7 - 48 и контрольным шкафом3530 и 59, а только трубопроводы малого сечения, такие как 28-29 - 45 - 45 - 31 - 54 - 55,которые могут быть размотанными, нежесткими, никакой удар или динамическое усилие40не передается впоследствии выключателями кконтрольному шкафу. Действительно, выключатели являются аппаратами, которые функционируют грубо, а контрольные шкафы частоприкрывают относительно недолговечное вспомогательное оборудование, такое, как регистри 45 1 8рующие устройства, реле и т, дкоторое часто разлаживается ударами, переданными черезтрубопроводы большого сечения,Кроме того, гидравлические удары, переданные шкафу трубопроводами большого сеченияс большим расходом, могли вызвать несвоевременные переключения электроклапанов и, следовательно, несвоевременные действия выклю.чателей,Таким образом, предложенное изобретениепозволяет повысить надежность устройства. 1. Устройство для дистанционного управления электрическим выключателем, содержащее гидравлический цилиндр, поршень которогоприводится в движение упругими средствами,а шток соединен с выключателем, размещенныйв непосредственной близости от цилиндра блокправления, включающий источник жидкостипод давлением, резервуар жидкости, питатель.ный спусковой клапан с клапанами питанияи спуска и блок дистанционного управленияклапанами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности, клапаныпитания и пуска снабжены гидравлическимицилиндрами с поршнями, шток каждого ци.линдра соединен с подвижным элементом Соот.ветствующего клапана, причем надпоршневаяполость каждого клапана соединена трубой систочником жидкости под давлением, а под.поршневвте полости клапанов соединены с источником жидкости под давлением через контрольный отсек трубами, в которые включеныэлемент ограничения пропускной сйособностии спусковой электроклапаи мгновенного дей.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что указанные трубы выполнены гибкими малого сечения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Франции У 1028565,кл. Н 01 Н 33, 1954,1005671 ИИПИ Заказ 1942/80 Тираж .701 Подписное лиал ППП "Патент", г, Ужгород,ул.Проектная,4