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DE69903422T2 - Betriebsteuerungsvorrichtung für elektrische schaltanlage - Google Patents

Betriebsteuerungsvorrichtung für elektrische schaltanlage

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Publication number
DE69903422T2
DE69903422T2 DE69903422T DE69903422T DE69903422T2 DE 69903422 T2 DE69903422 T2 DE 69903422T2 DE 69903422 T DE69903422 T DE 69903422T DE 69903422 T DE69903422 T DE 69903422T DE 69903422 T2 DE69903422 T2 DE 69903422T2
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DE
Germany
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control device
movable contact
operation control
motor
pole
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DE69903422T
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Enrico Elli
Fabio Montelaghi
Costante Piazza
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ABB Trasmissione e Distribuzione SpA
Original Assignee
ABB Trasmissione e Distribuzione SpA
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Publication date
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Publication of DE69903422D1 publication Critical patent/DE69903422D1/de
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Revoked legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/36Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
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  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betriebssteuerungsvorrichtung zum Öffnen/Schließen elektrischer Schaltanlagen, wie beispielsweise Leistungsschalter, Wiedereinschaltvorrichtungen, Unterbrecher und dergleichen, insbesondere für Hoch- und Mittelspannungs-Übertragungs- und/oder Verteilernetze. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist speziell zur Verwendung bei Hochspannungs-Leistungsschaltern geeignet und wird im folgenden unter Bezugnahme auf dieses Anwendungsgebiet beschrieben, ohne den Umfang des Anwendungsgebiet in irgendeiner Weise einzuschränken.
  • Ein Beispiel für einen einpolig betriebenen Leistungsschalter, der mit einer herkömmlichen Betätigungsvorrichtung ausgestattet ist, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Ein erster pfostenförmiger Stützisolator 2 ist an einem Halterahmen 1 angeordnet; ein zweiter Isolator 3 ist am oberen Ende des ersten Isolators angeordnet; in dem zweiten Isolator ist eine Unterbrecherkammer mit Unterbrechermechanismen bestehend aus festen Kontakten und beweglichen Kontakten vorgesehen. Das Öffnen und Schließen erfolgt, indem die festen Kontakte mit den beweglichen Kontakten zusammengebracht bzw. von diesen getrennt werden. Die beweglichen Kontakte sind wirkungsmäßig mit einer Betätigungsstange verbunden, die innerhalb des Isolators 1 von den beweglichen Kontakten zur Basis des Pfostens verläuft. Die Stange wird mittels kinematischer Systeme betätigt, die in einem Gehäuse 4 an der Basis des Pfostens angeordnet und wirkungsmäßig mit einer Betätigungsvorrichtung 5 verbunden sind. Betätigungsvorrichtungen für Hochspannungs-Leistungsschalter sind zur Zeit mechanischer oder hydraulischer Art. Die mechanische Betätigungsvorrichtung verwendet im allgemeinen zwei Federn, nämlich eine Schließfeder und eine Öffnungsfeder, ein hubbegrenzendes Dämpfungssystem, einen Motor zum Aufladen der Schließfeder und einen Mechanismus, der es ermöglicht, die von den Federn erzeugte Bewegung in eine translatorische Bewegung des beweglichen Kontakts umzuwandeln, die Öffnungsfeder aufzuladen und die Öffnungsbewegung von der Schließbewegung unabhängig zu machen.
  • Ein schematisches Beispiel einer derartigen Vorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt, in der die folgenden Elemente zu erkennen sind: eine Öffnungsfeder 10, eine von einem Elektromagneten aktivierte Öffnungsvorrichtung 11, ein Exzenterelement mit einem Hebel 12, eine von einem Elektromagneten betätigte Schließvorrichtung 13, eine Hauptwelle 14, ein starr an die Welle 14 gekoppelter Arm 15, eine Schließfeder 16, einen Stoßdämpfer 17, eine Trommel 18 und ein Getriebemotor 19. Es gibt viele Konfigurationen als Alternativen zu der hier dargestellten, jedoch haben die mechanischen Betätigungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik generell eine große Anzahl Komponenten, die langwierige und komplizierte Voreinstellungen erforderlich machen.
  • Zwar erfüllen diese Vorrichtung ihren Zweck, doch haben sie neben der bereits erwähnten mechanischen Komplexität zahlreiche weitere Nachteile. Die Bewegung des beweglichen Kontakts wird tatsächlich allein durch die elastischen Eigenschaften der Öffnungs- und der Schließfeder bestimmt; der Bewegungsablauf des beweglichen Kontakts kann nicht durch den Benutzer verändert werden, sondern wird bei der Konstruktion vorgegeben. Hydraulische Betätigungsvorrichtungen, bei denen die Bewegung des beweglichen Kontakts durch geeignete Hydraulikbetätiger gewährleistet wird, können diese Mängel zwar teilweise umgehen, haben jedoch Nachteile, die mit dem Vorhandensein von Fluiden zusammenhängen, insbesondere wegen ihrer Temperaturempfindlichkeit.
  • Die fehlende Kontrolle über den Bewegungsablauf des Betätigers erfordert außerdem das Vorhandensein von Dämpfungselementen oder Stoßdämpfern, um die kinetische Restenergie am Ende des Betätigungsvorgangs zu zerstreuen und unkontrollierte Stöße gegen den Pol zu vermeiden. Außerdem ist die Genauigkeit beim Positionieren des beweglichen Kontakts durch einen Mechanismus begrenzt, der bedingt durch das Vorhandensein der Federn inhärent ungenau ist.
  • Bedingt durch die große Anzahl der Komponenten müssen die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik gewartet werden, um ihr Nominalverhalten beizubehalten und damit die Wiederholbarkeit der Betätigung sicherzustellen, indem Schwankungen aufgrund von Abnutzung und Alterung des Systems kompensiert werden. Der Wiederholbarkeit der Betätigung sind in jedem Fall inhärente Grenzen gesetzt.
  • Ein weiteres Problem ergibt sich aufgrund der Ansprechzeiten, d. h. der Zeit, die zwischen dem Betätigungsbefehl und dem Beginn der Bewegung des beweglichen Kontakts abläuft, die aktuell in der Größenordnung von einigen Millisekunden liegt.
  • Ein weiterer Nachteil ist bedingt durch den hohen Geräuschpegel herkömmlicher Vorrichtungen, der die Verwendung von schallisolierenden System an dem Gehäuse der Schaltanlage erfordert, um ihre Umweltauswirkung einzuschränken.
  • Zudem ist die zuzuführende Energie größer als die Energie, die rein zum Bewegen des beweglichen Kontakts notwendig ist, da auch die verschiedenen mechanischen Elemente der Schaltanlage bewegt werden müssen.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Betriebssteuerungsvorrichtung für elektrische Schaltanlagen, insbesondere für Hoch- und Mittelspannungs- Schaltanlagen, wie beispielsweise Leistungsschalter, Unterbrecher, Wiedereinschaltvorrichtungen und dergleichen anzugeben, die es ermöglicht, den beweglichen Kontakt der Schaltanlage gemäß einem vorbestimmten Bewegungsablauf zu bewegen.
  • Im Rahmen dieses Ziels besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Betriebssteuerungsvorrichtung für elektrische Schaltanlagen anzugeben, deren mechanische Komplexität verringert ist.
  • Ein weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betriebssteuerungsvorrichtung für elektrische Schaltanlagen anzugeben, die es ermöglicht, die Positionierungsgenauigkeit des beweglichen Kontakts beim Öffnen und Schließen vorab einzustellen.
  • Als weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Betriebssteuerungsvorrichtung für elektrische Schaltanlagen anzugeben, die die Wiederholbarkeit des Vorgangs sicherstellt, wobei sie optional alterungs- und abnutzungsbedingte Veränderungen kompensiert.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Betriebssteuerungsvorrichtung für elektrische Schaltanlagen anzugeben, die verkürzte Ansprechzeiten hat.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Betriebssteuerungsvorrichtung für elektrische Schaltanlagen anzugeben, die höchst verläßlich ist und relativ leicht zu wettbewerbsfähigen Kosten gefertigt werden kann.
  • Dieses Ziel sowie diese und andere Aufgaben, die im folgenden deutlich werden, erreicht eine Betriebssteuerungsvorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen von elektrischen Schaltanlagen, wie beispielsweise Leistungsschaltern, Unterbrechern, Wiedereinschaltvorrichtungen und dergleichen mit zumindest einem festen Kontakt und zumindest einem beweglichen Kontakt, wobei die Vorrichtung Betätigungsmittel hat, die wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt verbunden sind und die Energie zum Ausführen des Öffnungs-/Schließvorgangs liefern. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel einen wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt verbundenen Positionssteuerungsmotor und eine elektronische Energieversorgungs- und Steuereinheit hat, die den Motor so antreibt, daß der bewegliche Kontakt einen festgelegten Bewegungsablauf erhält.
  • Durch das Steuern des Bewegungsablaufs des beweglichen Kontakt kann Genauigkeit und Wiederholbarkeit des Schaltvorgangs sichergestellt werden. Die Betätigungsvorrichtung ist ferner gegenüber Schaltanlagen nach dem Stand der Technik erheblich vereinfacht, da sie es erlaubt, die Öffnungsfeder und die Schließfeder, den Motor zum Aufladen der Schließfeder und all die Mechanismen wegzulassen, die das Ausführen von Schaltzyklen ermöglichen. Folglich ist auch die Größe der Betätungsvorrichtung reduziert.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung einiger bevorzugter, jedoch nicht ausschließlicher Ausführungsbeispiele einer Betriebssteuerungsvorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen von elektrischen Schaltanlagen, die als nicht einschränkende Beispiele in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind, in denen zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Pols eines einpolig betriebenen Leistungsschalters mit einer herkömmlichen Betätigungsvorrichtung;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer mechanischen Betätigungsvorrichtung bekannter Art;
  • Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung nach der Erfindung;
  • Fig. 4 eine Ansicht eines einpolig betriebenen Leistungsschalters mit einer Vorrichtung nach der Erfindung;
  • Fig. 5 eine Ansicht eines möglichen Ausführungsbeispiels der kinematischen Verbindung bei einer Vorrichtung nach der Erfindung;
  • Fig. 6 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der kinematischen Verbindung bei einer Vorrichtung nach der Erfindung;
  • Fig. 7 eine Ansicht eines speziellen Ausführungsbeispiels der Erfindung, das an einem einzigen Pol eines Hochspannungs- Leistungsschalters eingesetzt werden kann;
  • Fig. 8 eine Ansicht eines dreipolig betriebenen Leistungsschalters mit einer einzigen Betriebssteuerungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5;
  • Fig. 9 eine Ansicht einer praktischen Implementierung der Vorrichtung der Fig. 6;
  • Fig. 10 eine Ansicht eines dreipolig betriebenen Leistungsschalters mit einer einzigen Betriebssteuerungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7;
  • Fig. 11 eine Ansicht eines einzelnen Pols eines Hochspannungs- Leistungsschalters mit einer Vorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
  • Fig. 12 eine Ansicht eines dreipolig betriebenen Leistungsschalters mit einer einzigen Betriebssteuerungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11;
  • Fig. 13 eine Ansicht einer Anwendung eines speziellen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung bei einem dreipolig betriebenen Leistungsschalter;
  • Fig. 14 eine Schnittansicht an der Ebene 60-60 der Fig. 13.
  • Gemäß Fig. 3 enthält die Betriebssteuerungsvorrichtung nach der Erfindung eine Steuer- und Energieversorgungseinheit 100, die auf einen Auslösebefehl 106 hin (der z. B. von einer Bedienperson oder einem Schutzsystem stammt) den Positionssteuerungsmotor 101 aktiviert. Der Motor 101 ist über eine geeignete kinematische Verbindung 102 wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt 103 der elektrischen Schaltanlage verbunden. Der Motor 101 wird von der Einheit 100 so angesteuert, daß der bewegliche Kontakt 103 einen vorbestimmten Bewegungsablauf erreicht.
  • Die Positionssteuerung erfolgt im wesentlichen mittels eines an dem Motor 101 angeordneten Positionssensors, der Informationen 107 bezüglich der Motorbewegung an die Steuereinheit 100 sendet. Die Positionssteuerung kann auch durch einen Positionssensor für den beweglichen Kontakt 103 ausgeführt werden, der Informationen 108 bezüglich der tatsächlichen Position des beweglichen Kontakts an die Steuereinheit 100 sendet. Dieser Positionssensor kann einfach ein Endschalter sein, welcher der Steuereinheit 100 meldet, daß der erforderliche Schaltvorgang abgeschlossen ist.
  • Die Steuer- und Energieversorgungseinheit 100 kann im allgemeinen direkt durch das Stromversorgungsnetz 104 gespeist werden. Jedoch hat die Vorrichtung vorzugsweise ein zusätzliches Energieakkumulationssystem 105 zur Energieversorgung. Dieses System besteht vorzugsweise aus einer Kondensatorbatterie, die in der Lage sein muß, zumindest die Energie zu speichern und abzugeben, die für einen schnellen Schaltzyklus (Öffnen/Schließen/Öffnen) notwendig ist:
  • Durch die Steuer- und Energieversorgungseinheit 100 ist es möglich, den Bewegungsablauf des beweglichen Kontakts auf einfache und flexible Art und Weise als Funktion sowohl des Befehls als auch der Art des möglicherweise erfaßten Fehlers zu programmieren. Auch ist es möglich, die Positioniergenauigkeit des beweglichen Kontakts, sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen, vorab einzustellen, wodurch die Risiken von Schäden verringert werden, die zur Zeit von durch zu großen Hub bedingten Problemen herrühren. Eine an dem Motor und/oder dem beweglichen Kontakt durchgeführte Positionssteuerung ermöglicht es, den beweglichen Kontakt am Ende des Schaltvorgangs abzubremsen, so daß kein Stoßdämpfer benötigt wird.
  • Vorzugsweise besteht der Positionssteuerungsmotor aus einem rotierenden Servomotor mit einem Positionssensor. In diesem Fall erfolgt die Verbindung zwischen Motor und beweglichem Kontakt über eine kinematische Verbindung, die in der Lage ist, die Drehbewegung der Antriebswelle in eine im wesentlichen lineare Bewegung des beweglichen Kontakts umzuwandeln. Durch die Verwendung eines Servomotors kann eine beträchtliche Leistung bei kurzen Abgabezeiten zur Verfügung gestellt werden. Für gleiche Leistung ist es außerdem möglich, mit zwei unabhängigen Steuerparametern (Drehmoment und/oder Drehzahl) zu arbeiten, was eine größere Flexibilität während der Entwicklung ermöglicht.
  • Einige nicht einschränkende Beispiele möglicher Ausführungsformen der kinematischen Verbindung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt. In Fig. 5 ist der Motor 20 über eine kinematische Verbindung wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt 27 verbunden, die ein am Ausgang der Antriebswelle 22 montiertes Ritzel 21 umfaßt. Das Ritzel 21 ist mit einem Zahnrad oder, wie in Fig. 5 gezeigt, einfacher mit einem Zahnradsektor 23 gekoppelt. Der Sektor 23 ist starr an eine Welle 24 gekoppelt, die wiederum starr an eine Kurbel 25 gekoppelt ist. Die Kurbel 25 ist mit einer Betätigungsstange 26 für den beweglichen Kontakt verbunden, die die Bewegung auf den beweglichen Kontakt 27 überträgt. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Motor 20 über eine kinematische Verbindung wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt 27 verbunden, die ein am Ausgang der Antriebswelle 22 montiertes Ritzel 21 umfaßt. Das Ritzel 21 ist mit einer Zahnstange 30 gekoppelt, die starr an eine Betätigungsstange 31 für den beweglichen Kontakt 27 gekoppelt ist, wodurch die Drehbewegung in eine translatorische Bewegung des beweglichen Kontakts umgewandelt wird. Die Fig. 9 zeigt die praktische Implementierung des Mechanismus der Fig. 6. Insbesondere zeigt sie, an der Basis eines Pols, das in Fig. 6 beschriebene kinematische System, das allgemein mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet ist, sowie das elektronische System 201 und das Energiespeichersystem 202.
  • Die Vorrichtung nach der Erfindung wird bei verschiedenen Arten von elektrischen Schaltvorrichtungen, wie beispielsweise Leistungsschaltern, Unterbrechern, Wiedereinschaltvorrichtungen und dergleichen zweckmäßig eingesetzt, und ist insbesondere für Hochspannungs-Leistungsschalter geeignet. Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines einpolig betriebenen Hochspannungs-Leistungsschalters, der eine erfindungsgemäße Betriebssteuerungsvorrichtung enthält. Der Linke Teil der Figur zeigt den Leistungsschalter in geschlossener Stellung, während er im rechten Teil in geöffneter Stellung gezeigt ist. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Leistungsschalter ist der Positionssteuerungsmotor ein rotierender Servomotor und die Verbindung zwischen dem Motor und dem beweglichen Kontakt erfolgt über einen Mechanismus der in Fig. 5 gezeigten Art.
  • Ein weiteres Beispiel einer möglichen Anwendung an einem Pol eines Hochspannungs-Leistungsschalters ist in Fig. 7 gezeigt. Dabei ist der Motor 20 über eine kinematische Verbindung wirkungsmäßig mit dem in der Figur nicht dargestellten beweglichen Kontakt verbunden, die ein Ritzel 21 enthält, das am Ausgang der Antriebswelle 22 montiert ist. Genauer gesagt, ist das Ritzel 21, ähnlich wie das in Fig. 6 beschriebene, an eine Zahnstange 30 gekoppelt. Gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel ist die Zahnstange 30 selbst im vorliegenden Fall über ein System bestehend aus einer Kurbel 25 und einem Hebel 32 mit der Betätigungsstange 26 des beweglichen Kontakts verbunden. Durch die Drehung des Motors und die translatorische Bewegung der Zahnstange drehen sich sowohl die Kurbel 25 als auch der Hebel 32 starr mit der Welle 24 und ermöglichen eine Umwandlung der Drehbewegung der Antriebswelle in die translatorische Bewegung des beweglichen Kontakts.
  • Eine andere Anwendungsform an einem einzelnen Pol eines Leistungsschalters ist schematisch in Fig. 11 dargestellt. Dabei erfolgt die Umwandlung der Drehbewegung in die translatorische Bewegung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der kinematischen Verbindung durch Verwendung einer Schneckenschraube 50, die in den Motor 20 integriert und direkt mit der Betätigungsstange 26 gekoppelt ist. In diesem Fall bewirkt die Drehung des Motors die Bewegung der Schneckenschraube, die wiederum zu der translatorischen Bewegung der Stange 26 führt.
  • Wenn die elektrische Schaltanlage aus einem dreipoligen Hochspannungs-Leistungsschalter zum Öffnen und Schließen eines damit verbundenen Stromkreises besteht, kann jeder einzelne Pol einen Betriebssteuermechanismus nach der Erfindung enthalten. Durch geeignetes Programmieren der elektronischen Steuer- und Energieversorgungseinheit kann damit ein synchroner Öffnungs- oder Schließvorgang erreicht werden, d. h. innerhalb eines gewählten Zeitfensters in Beziehung zu der Wellenform der elektrischen Parameter. Als Alternative kann der dreipolige Leistungsschalter, wie in den Fig. 8, 10 und 12 dargestellt, eine einzige Betriebssteuerungsvorrichtung nach der Erfindung in einer der entsprechenden Ausführungsformen der Fig. 5, 7 und 11 haben. In solchen Fällen wird die Vorrichtung mit den einzelnen Polen des Schalters mechanisch verbunden, indem geeignete Stangen 33 eingesetzt werden.
  • Insbesondere ist, wenn die kinematische Verbindung wie in Fig. 12 gezeigt eine Schneckenschraube verwendet, die Schneckenschraube 50 in den Motor integriert und veranlaßt die Stange 33 infolge der Motordrehung, eine translatorische Bewegung auszuführen. Dadurch, daß für jeden Pol ein Verbindungssystem bestehend aus einem Hebel 25 und einer Kurbel 32, ähnlich dem oben beschriebenen, vorhanden ist, kann eine entsprechende translatorische Bewegung für jede der Stangen 26 erzeugt werden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen dreipolig betriebenen Leistungsschalter ist in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Dabei ist die Antriebswelle 22 direkt mit der rotierenden Welle 24 verbunden, die starr an die Kurbel 25 gekoppelt ist. Auf diese Weise führt die Drehung der Welle 22 zur Drehung der Welle 24 und der Kurbel 25. Folglich ermöglicht dies eine direkte Betätigung des beweglichen Kontakts (in der Figur nicht dargestellt), der mit der Stange 26 verbunden ist und bedingt durch die Motordrehung eine translatorische Bewegung ausführt.
  • Die Betriebssteuerungsvorrichtung nach der Erfindung kann außerdem durch sehr kurze Ansprechzeiten charakterisiert werden, die viel kürzer sind als die der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, die in der Größenordnung von einigen Millisekunden liegen. Es hat sich nämlich erwiesen, daß die Ansprechzeit bei Hochspannungs-Leistungsschaltern kleiner als 1 Millisekunde sein kann, allgemein in der Größenordnung von einigen zehn Mikrosekunden. Die Ansprechzeit ist als die Zeit definiert, die zwischen dem Auslösebefehl und dem Start der Bewegung des beweglichen Kontakts verstreicht. Hochspannungs-Leistungsschalter, die durch derart kurze Ansprechzeiten gekennzeichnet sind, sind im Stand der Technik nicht bekannt. Folglich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Hochspannungs-Leistungsschalter, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ansprechzeit, die als die Zeit definiert ist, die zwischen dem Auslösebefehl und dem Start der Bewegung des beweglichen Kontakts verstreicht, weniger als eine Millisekunde beträgt.
  • In der praktischen Anwendung hat sich gezeigt, daß die Betriebssteuerungsvorrichtung nach der Erfindung das gesteckte Ziel erreicht, da sie es ermöglicht, die Eigenschaften elektrischer Schaltanlagen durch Steuern des Bewegungsablaufs des beweglichen Kontakts zu verbessern.
  • Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen erlaubt die Betriebssteuerungsvorrichtung eine Kostensenkung durch Verringerung der Bauteile, Verringerung der Kalibrationsarbeiten und durch Eliminieren von Bewegungen und Belastungen, die zu Stoßschäden führen können. Auch die Wartungskosten sind entsprechend verringert.

Claims (12)

1. Betriebssteuerungsvorrichtung zum Öffnen und/oder Schließen von elektrischen Schaltanlagen mit zumindest einem festen Kontakt und zumindest einem beweglichen Kontakt (103), die Betätigungsmittel ent hält, die wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt (103) verbunden sind und die Energie zum Ausführen des Öffnens/Schließens liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel einen Positionssteuerungsmotor (101), der wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontakt (103) verbunden ist, und eine elektronische Steuer- und Energieversorgungseinheit (100) enthält, die den Motor (101) derart antreibt, daß der bewegliche Kontakt (103) einen festgelegten Bewegungsablauf erreicht.
2. Betriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zusätzliches Energieakkumulationssystem (105) hat, um der elektronischen Steuer- und Energieversorgungseinheit (100) Energie zuzuführen.
3. Betriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche System (105) aus einer Kondensatorbatterie besteht.
4. Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionssteuerung durch einen Positionssensor am Motor (101) erfolgt.
5. Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen dem beweglichen Kontakt zugeordneten Positionssensor hat.
6. Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionssteuerungsmotor (101) ein rotierender Servomotor ist.
7. Betriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Motor (101) und dem beweglichen Kontakt (103) durch ein kinematisches Paar erfolgt, das in der Lage ist, die Drehbewegung der Antriebswelle (22) in eine translatorische Bewegung des beweglichen Kontakts (103) umzuwandeln.
8. Pol eines Hochspannungs-Leistungsschalters, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 enthält.
9. Dreipoliger Hochspannungs-Leistungsschalter zum Öffnen und Schließen eines daran angeschlossenen Stromkreises, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Pol eine Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 enthält.
10. Dreipoliger Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen synchronisierten Öffnungs- oder Schließvorgang.
11. Dreipoliger Hochspannungs-Leistungsschalter zum Öffnen und Schließen eines daran angeschlossenen Stromkreises, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und einen Mechanismus zum Koppeln der Vorrichtung an jeden einzelnen Pol des Schalters enthält.
12. Dreipoliger Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Betriebssteuerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeit, die als die Zeit definiert ist, die zwischen Senden des Auslösebefehls und Start der Bewegung des beweglichen Kontakts verstreicht, kleiner als 1 ms ist.
DE69903422T 1998-05-19 1999-05-14 Betriebsteuerungsvorrichtung für elektrische schaltanlage Revoked DE69903422T2 (de)

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