DE10128502A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents
SchaltvorrichtungInfo
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Abstract
Eine Schaltvorrichtung für elektrischen Mehrphasenstrom beinhaltet eine Vielzahl von Schalteinheiten (20), die verschiedenen Phasen entsprechen. Jede Schalteinheit (20) beinhaltet einen Betätigungsmechanismus (5) mit einer beweglichen Spule (21), die zwischen zwei feststehenden Spulen (12, 13) angeordnet ist, sowie einen Schalterbereich (3) mit einem beweglichen Kontakt (2), der mit der beweglichen Spule (21) betriebsmäßig verbunden ist. Für jede Schalteinheit (20) kann eine separate Stromversorgung (30) vorgesehen sein, um eine individuelle Steuerung der verschiedenen Phasen zu ermöglichen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvor
richtung, die von der Wechselwirkung von Magnetfeldern
Gebrauch macht, die von einander gegenüberliegenden Wicklun
gen bzw. Spulen erzeugt werden, die von elektrischem Strom
durchflossen werden, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die
Kontakte schließen oder voneinander trennen kann, um einen
elektrischen Schaltkreis zu schließen oder zu öffnen.
Fig. 5 zeigt eine schematische Aufrißansicht einer den Erfin
dern bekannten Schaltvorrichtung für elektrischen Mehrphasen
strom (wie zum Beispiel elektrischen Dreiphasenstrom), die
elektromagnetisch abstoßende Kräfte verwendet, um einen
Schaltvorgang zum Öffnen und Schließen eines elektrischen
Schaltkreises auszuführen. Fig. 5 zeigt die Schaltvorrichtung
in einem geschlossenen Kontaktzustand.
Die Schaltvorrichtung der Fig. 5 beinhaltet eine separate
Schalteinheit 20 für jede Phase elektrischer Energie, in
Bezug auf die ein Schaltvorgang stattfinden soll, wobei die
Vielzahl der Schalteinheiten 20 (im vorliegenden Fall drei
Einheiten) eine Gruppe bilden.
Die Schalteinheiten 20 sind mit einer gemeinsamen Stromver
sorgung 30 verbunden, und zwar durch für den Kontaktöffnungs
vorgang vorgesehene Ansteuerstrom-Zufuhrleitungen 33, die auf
der Basis eines Kontaktöffnungsbefehls 31 von einem Kontakt
öffnungsbefehlsschalter leitend geschaltet werden, sowie
durch für den Kontaktschließvorgang vorgesehene Ansteuer
strom-Zufuhrleitungen 34, die auf der Basis eines Kontakt
schließbefehls 32 von einem Kontaktschließbefehlschalter
leitend geschaltet werden.
Die drei Schalteinheiten 20 sind durch erste bis vierte
Halterungsplatten 15 bis 18 gehaltert und an diesen befe
stigt. Die Schalteinheiten 20 sind durch elektrisch isolie
rende Leisten 19 voneinander getrennt, die das Auftreten von
Kurzschlüssen zwischen den Phasen verhindern.
Jede Schalteinheit 20 weist einen Schalterbereich 3 mit einem
feststehenden Kontakt 1 und einem beweglichen Kontakt 2 auf,
der gegenüber dem feststehenden Kontakt 1 angeordnet ist und
sich in Berührung sowie außer Berührung mit dem feststehenden
Kontakt 1 bewegen kann.
Eine bewegliche Achse 4 erstreckt sich von dem beweglichen
Kontakt 2 weg, und ein Betätigungsmechanismus 5 ist mit der
beweglichen Achse 4 betriebsmäßig verbunden, um den Schalter
bereich 3 durch Verlagern der beweglichen Achse 4 in Axial
richtung zu öffnen oder zu schließen.
Der feststehende Kontakt 1 jedes Schalterbereichs 3 ist an
der ersten Halterungsplatte 15 mit einem elektrischen Isola
tor befestigt. Der feststehende Kontakt 1 und der bewegliche
Kontakt 2 sind in einem luftleeren Kolben 6 untergebracht, um
in wirksamer Weise einen Lichtbogen auszulöschen, der während
des Kontaktöffnungs- oder des Kontaktschließvorgangs erzeugt
wird.
Jede bewegliche Achse 4 weist einen mit dem beweglichen Kon
takt 2 verbundenen stromführenden Bereich 8 und einen mit dem
Betätigungsmechanismus 5 verbundenen stromlosen Bereich 9
auf. Der stromführende Bereich 8 und der stromlose Bereich 9
sind über eine elektrisch isolierende Stange 7 miteinander
verbunden, die ein Fließen von Strom von dem Schalterbereich
3 zu dem Betätigungsmechanismus 5 verhindert. Ein bewegli
cher, elektrisch leitfähiger Verbindungsanschluß 10 ist an
dem stromführenden Bereich 8 angebracht, um eine Verbindung
mit einem externen Leitungskörper (nicht gezeigt) zu ermögli
chen.
Die Betätigungsmechanismen 5 weisen folgendes auf: eine elek
tromagnetische Abstoßplatte 11, die an dem stromlosen Bereich
9 der beweglichen Achse 4 befestigt ist; eine für den Kon
taktöffnungsvorgang vorgesehene feststehende Spule 12, die an
der zweiten Halterungsplatte 16 befestigt ist und der oberen
Oberfläche der elektromagnetischen Abstoßplatte 11 gegenüber
liegend angeordnet ist; eine für den Kontaktschließvorgang
vorgesehene feststehende Spule 13, die an der dritten Halte
rungsplatte 17 befestigt ist und der unteren Oberfläche der
elektromagnetischen Abstoßplatte 11 gegenüberliegt; sowie
eine nicht-lineare, in zwei Richtungen wirkende Vorspannfeder
14, die an der vierten Halterungsplatte 18 und dem stromlosen
Bereich 9 der beweglichen Achse 4 befestigt ist und die einen
geöffneten Kontaktzustand oder einen geschlossenen Kontakt
zustand des Schalterbereichs 3 aufrecht erhält.
Der stromlose Bereich 9 der beweglichen Achse 4 ist lose
durch die zweite Halterungsplatte 16 und die dritte Halte
rungsplatte 17, durch die an diesen Halterungsplatten befe
stigte feststehende Spule 12 für den Kontaktöffnungsvorgang
und feststehende Spule 13 für den Kontaktschließvorgang sowie
durch die vierte Halterungsplatte 18 hindurchgeführt, an der
die Vorspannfeder 14 derart befestigt ist, daß sie in ihrer
Axialrichtung verlagerbar ist.
Als Ergebnis hiervon kann die elektromagnetische Abstoßplatte
11 sich zwischen der feststehenden Spule 12 für den
Kontaktöffnungsvorgang und der feststehenden Spule 13 für den
Kontaktschließvorgang hin und herbewegen. Die Eigenschaften
der Vorspannfeder 14 sind derart, daß bei Bewegung des Ver
bindungspunkts zwischen der beweglichen Achse 4 und der Vor
spannfeder 14 über einen Neutralpunkt der Vorspannfeder 14
hinaus die Richtung, in der die Vorspannfeder 14 eine Vor
spannkraft ausübt, umgekehrt wird.
Der Kontaktschließvorgang der Schaltvorrichtung der Fig. 5
erfolgt in der nachfolgend beschriebenen Weise. Wenn sich die
Vorrichtung in dem in Fig. 5 gezeigten geschlossenen Kontakt
zustand befindet, in der die feststehenden Kontakte 1 und die
beweglichen Kontakte 2 der Schaltbereiche 3 miteinander in
Berührung sind, und wenn ein Kontaktöffnungsbefehl 31 von dem
Kontaktöffnungsbefehlschalter an die Stromversorgung 30 ge
liefert wird, dann veranlaßt die Stromversorgung 30 die Zu
fuhr eines Impulsstroms zu der für den Kontaktöffnungsvorgang
vorgesehenen feststehenden Spule 12 des Betätigungsmechanis
mus 5 jeder Schalteinheit 20 durch die Ansteuerstrom-Zufuhr
leitungen 33 für den Kontaktöffnungsvorgang.
Dieser Strom veranlaßt jede feststehende Spule 12 für den
Kontaktöffnungsvorgang zur Erzeugung eines Magnetfeldes, und
das Magnetfeld verursacht einen induzierten Stromfluß in der
entsprechenden elektromagnetischen Abstoßplatte 11, die sich
in einer Position nahe bei sowie gegenüber der feststehenden
Spule 12 für den Kontaktöffnungsvorgang befindet, um dadurch
ein Magnetfeld zu erzeugen, das in seiner Richtung entgegen
gesetzt zu dem Magnetfeld ist, das von der feststehenden
Spule 12 für den Kontaktöffnungsvorgang erzeugt wird.
Aufgrund der Wechselwirkung des Magnetfeldes, das durch den
in der elektromagnetischen Abstoßplatte 11 fließenden indu
zierten Strom erzeugt wird, sowie des Magnetfelds, das durch
die feststehende Spule 12 für den Kontaktöffnungsvorgang er
zeugt wird, wird jede elektromagnetische Abstoßplatte 11 mit
einer elektromagnetisch abstoßenden Kraft beaufschlagt, die
sie von der entsprechenden feststehenden Spule 12 für den
Kontaktöffnungsvorgang wegdrückt.
Aufgrund dieser elektromagnetisch abstoßenden Kraft wird jede
elektromagnetische Abstoßplatte 11 in Bezug auf die Zeichnung
entgegen der nach oben gehenden Federkraft, die von der Vor
spannfeder 14 in Kontaktschließrichtung ausgeübt wird, in
Richtung nach unten bewegt.
Gleichzeitig bewegen sich auch die bewegliche Achse 4, die an
der elektromagnetischen Abstoßplatte 11 befestigt ist, sowie
der an der beweglichen Achse 4 befestigte bewegliche Kontakt
2 nach unten, und der feststehende Kontakt 1 und der bewegli
che Kontakt 2 werden voneinander getrennt, so daß der jewei
lige Schalterbereich 3 geöffnet wird.
Während dieses Betriebsvorgangs kehrt die Vorspannfeder 14,
die bisher eine Vorspannkraft in Kontaktschließrichtung aus
geübt hat, ihre Wirkungsrichtung um und erzeugt eine Vor
spannkraft in Kontaktöffnungsrichtung, wenn sich die bewegli
che Achse 4 über den Neutralpunkt der Vorspannfeder 14 hinaus
nach unten bewegt. Somit wird von der Vorspannfeder 14 der
geöffnete Kontaktzustand des feststehenden Kontakts und des
beweglichen Kontakts 2 aufrecht erhalten.
Wenn sich die Schaltvorrichtung in dem geöffneten Kontakt
zustand befindet und ein Kontaktschließbefehl 32 von dem Kon
taktschließbefehlschalter der Stromversorgung 30 zugeführt
wird, liefert die Stromversorgung 30 einen Impulsstrom durch
die Ansteuerstrom-Zufuhrleitungen 34 für den Kontaktschließ
vorgang an die für den Kontaktschließvorgang vorgesehene
feststehende Spule 13 jeder Schalteinheit 20.
Aufgrund dieses Stromes erzeugt die feststehende Spule 13 für
den Kontaktschließvorgang ein Magnetfeld, das einen induzier
ten Strom in der elektromagnetischen Abstoßplatte 11 erzeugt,
die nahe der feststehenden Spule 13 sowie dieser gegenüber
liegend angeordnet ist. Als Ergebnis hiervon erzeugt die
elektromagnetische Abstoßplatte 11 ein Magnetfeld, das in
entgegengesetzter Richtung zu dem Magnetfeld ist, das von der
feststehenden Spule 13 für den Kontaktschließvorgang erzeugt
wird.
Aufgrund der Wechselwirkung des von der feststehenden Spule
13 für den Kontaktschließvorgang erzeugten Magnetfeldes und
des durch die elektromagnetische Abstoßplatte 11 erzeugten,
induzierten Magnetfeldes wirkt eine Abstoßkraft auf die elek
tromagnetische Abstoßplatte 11, durch die diese von der fest
stehenden Spule 13 für den Kontaktschließvorgang weg gedrückt
wird, und die elektromagnetische Abstoßplatte 11 bewegt sich
entgegen der Kraft der Vorspannfeder 14, die in Kontakt
öffnungsrichtung wirkt, nach oben.
Als Ergebnis dieser nach oben gehenden Bewegung der elektro
magnetischen Abstoßplatte 11 sowie der damit verbundenen
beweglichen Achse 4 ändert die Vorspannfeder 14 die Ausübung
einer Vorspannkraft in Kontaktöffnungsrichtung in eine Aus
übung einer Vorspannkraft in Kontaktschließrichtung, wobei
dann, wenn der geschlossene Kontaktzustand der Fig. 5
erreicht wird, die Vorspannfeder 14 diesen Zustand aufrecht
erhält.
Bei der Schaltvorrichtung der Fig. 5 ist das durch die elek
tromagnetischen Abstoßplatten 11 aufgrund von Induktion er
zeugte Magnetfeld klein im Vergleich zu dem Magnetfeld, das
durch direkte Zufuhr von Strom zu einer Spule erzeugt wird,
so daß die elektromagnetisch abstoßende Kraft aufgrund der
Wechselwirkung des von den feststehenden Spulen 12 und 13 er
zeugten Magnetfeldes sowie des in den elektromagnetischen
Abstoßplatten 11 aufgrund von Induktion erzeugten Magnet
feldes nicht in effizienter Weise erzeugt wird.
Wenn man versucht, das erzeugte Magnetfeld durch Erhöhen der
Anzahl von Spulenwindungen oder durch Steigern der Größe der
Stromversorgung zu erhöhen, um dadurch den an die feststehen
den Spulen angelegten Impulsstrom zu erhöhen, ergibt sich ein
Problem dahingehend, daß die Vorrichtung insgesamt groß wird.
Außerdem führt die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung den Kon
taktöffnungs- und den Kontaktschließvorgang in Bezug auf meh
rere Phasen gleichzeitig aus, so daß es Fälle gibt, in denen
ein Überstrom und eine Überspannung in Bezug auf eine der
Phasen erzeugt werden können, wobei mit der Schaltvorrichtung
verbundene Geräte (wie zum Beispiel ein Transformator oder
ein Motor) dadurch beeinträchtigt werden können bzw. Schaden
nehmen können.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe
einer Schaltvorrichtung, bei der sich die für den Schaltvor
gang erforderliche Energie reduzieren läßt, die den Schalt
vorgang mit hoher Geschwindigkeit zuverlässig ausführen kann
und die das Auftreten von Überströmen oder Überspannungen
während des Kontaktöffnungsvorgangs oder des Kontaktschließ
vorgangs verhindern kann.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist
eine Schaltvorrichtung eine Vielzahl von Schalteinheiten auf.
Jede Schalteinheit beinhaltet einen Schalterbereich mit einem
feststehenden Kontakt und einem beweglichen Kontakt, der in
Bezug auf den feststehenden Kontakt zwischen einer geöffneten
und einer geschlossenen Position beweglich ist, um den Schal
terbereich zu öffnen und zu schließen, eine bewegliche Achse,
die sich von dem beweglichen Kontakt wegerstreckt, sowie
einen Betätigungsmechanismus mit einer feststehenden Spule
und einer beweglichen Spule, die der feststehenden Spule
gegenüberliegend angeordnet ist und mit der beweglichen Achse
betriebsmäßig verbunden ist, um die bewegliche Achse in ihrer
Axialrichtung zu verlagern. Weiterhin besitzt die Schaltvor
richtung eine Stromversorgung, die mindestens einer der
Schalteinheiten Strom zuführt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen weist jeder Betätigungs
mechanismus zwei feststehende Spulen auf, die auf gegenüber
liegenden Seiten der beweglichen Spule angeordnet sind.
Die mehreren Betätigungsmechanismen können von einer einzigen
Stromversorgung angesteuert werden oder sie können indivi
duell durch separate Stromversorgungen angesteuert werden.
Wenn die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von Stromversorgun
gen aufweist, können die Stromversorgungen in voneinander un
abhängiger Weise durch individuelle Befehlssignale angesteu
ert werden.
Die Schaltvorrichtung kann auch Strom- und Spannungsmeßvor
richtungen für die Anbringung an jeder elektrischen Versor
gungsstromleitung, mit der die Vielzahl der Schalteinheiten
zu verbinden sind, zum Messen von Strom und Spannung sowie
einen Phasensensor aufweisen, der die Phase in jeder Versor
gungsstromleitung auf der Basis des Stroms und der Spannung
erfaßt, wie diese von der entsprechenden Strom- und Span
nungsmeßvorrichtung gemessen werden.
Eine Schaltsteuerung kann dann den optimalen Zeitpunkt für
den Kontaktöffnungsvorgang oder Kontaktschließvorgang der
Schalteinheiten auf der Basis des Stroms und der Spannung,
wie diese von den Meßvorrichtungen gemessen werden, sowie auf
der Basis der von dem Phasensensor ermittelten Phase bestim
men. Die Schaltsteuerung gibt dann ein den optimalen Zeit
punkt darstellendes Signal an jede Stromversorgung ab, und
die Betätigungsmechanismen werden mit der optimalen zeitli
chen Steuerung angesteuert.
Die Schaltsteuerung kann auf einen Kontaktöffnungs- oder Kon
taktschließbefehl ansprechen, um ein den optimalen Zeitpunkt
für das Umschalten angebendes Signal an jede Stromversorgung
auf der Basis des Befehls auszugeben, und die Betätigungs
mechanismen können mit der optimalen zeitlichen Steuerung an
gesteuert werden.
Die Schaltvorrichtung kann einen Fehlersensor aufweisen, der
das Auftreten eines Fehlers auf der Basis des Stroms und der
Spannung, wie diese von den Strom- und Spannungsmeßvorrich
tungen gemessen werden, sowie auf der Basis der von dem
Phasensensor erfaßten Phase erfaßt. Wenn ein Defekt fest
gestellt wird, gibt die Schaltsteuerung ein Signal mit der
optimalen zeitlichen Steuerung an jede Stromversorgung ab.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im
folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer
Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Aufrißansicht eines ersten Aus
führungsbeispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Aufrißansicht eines zweiten Aus
führungsbeispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungs
beispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungs
beispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung; und
Fig. 5 eine schematische Aufrißansicht einer den Erfindern
bekannten Schaltvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Aufrißansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der vor
liegenden Erfindung. In Fig. 1 weist die Schaltvorrichtung
eine Mehrzahl von Schalteinheiten auf, von denen jede einen
Schalterbereich 3 mit einem feststehenden Kontakt 1 und einem
beweglichen Kontakt 2, die miteinander in Kontakt treten kön
nen und sich voneinander trennen können, eine bewegliche
Achse 4, die sich von dem beweglichen Kontakt 2 wegerstreckt,
sowie einen Betätigungsmechanismus 5 auf, der die bewegliche
Achse 4 zum Öffnen und Schließen des Schalterbereichs 3 be
wegt.
Jeder Betätigungsmechanismus 5 ist in seiner Konstruktion
ähnlich dem Betätigungsmechanismus 5 der unter Bezugnahme auf
Fig. 5 beschriebenen herkömmlichen Schaltvorrichtung ausge
bildet, mit der Ausnahme, daß die elektromagnetischen Abstoß
platten 11 der Fig. 5 jeweils durch eine bewegliche Spule 21
ersetzt worden sind, die an dem nicht stromführenden Bereich
9 der entsprechenden beweglichen Achse 4 angebracht ist und
die sich zwischen den feststehenden Spulen 12 und 13 des
Betätigungsmechanismus 5 hin und herbewegen kann, in dem sie
angebracht ist.
Jede bewegliche Spule 21 ist mit einer der Ansteuerstrom-
Zufuhrleitungen 33 für den Kontaktöffnungsvorgang sowie mit
einer der Ansteuerstrom-Zufuhrleitungen 34 für den Kontakt
schließvorgang von der Stromversorgung 30 verbunden, so daß
während des Kontaktöffnungsvorgangs die bewegliche Spule 21
ein Magnetfeld erzeugt, das in seiner Richtung dem Magnetfeld
entgegengesetzt ist, das von der gegenüberliegenden festste
henden Spule 12 für den Kontaktöffnungsvorgang erzeugt wird,
um dadurch eine abstoßende Kraft in Bezug auf die Spule 12 zu
erzeugen, sowie derart, daß während des Kontaktschließvor
gangs die bewegliche Spule 21 ein Magnetfeld erzeugt, das in
seiner Richtung dem Magnetfeld entgegengesetzt ist, das von
der gegenüberliegenden feststehenden Spule 13 für den Kon
taktschließvorgang erzeugt wird, um dadurch eine abstoßende
Kraft in Bezug auf die Spule 13 zu erzeugen.
Nachfolgend wird ein Kontaktöffnungsvorgang des ersten Aus
führungsbeispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung erläutert. Wenn sich die Schaltvorrichtung
in dem in Fig. 1 gezeigten geschlossenen Kontaktzustand
befindet, wird dann, wenn ein Kontaktschließbefehl 31 von dem
Kontaktschließbefehlschalter der Stromversorgung 30 zugeführt
wird, von der Stromversorgung 30 ein Impulsstrom durch die
Ansteuerstrom-Zufuhrleitungen 33 für den Kontaktöffnungsvor
gang einer jeden der für den Kontaktschließvorgang dienenden
feststehenden Spulen 12 und beweglichen Spulen 21 zugeführt,
wobei von diesen Spulen 12 und 21 Magnetfelder erzeugt wer
den.
Aufgrund der Wechselwirkung der von den einander gegenüber
liegenden Spulen erzeugten Magnetfelder, wird jede bewegliche
Spule 21 mit einer elektromagnetisch abstoßenden Kraft beauf
schlagt, die sie von der entsprechenden feststehenden Spule
12 für den Kontaktöffnungsvorgang wegdrückt.
Aufgrund dieser elektromagnetisch abstoßenden Kraft bewegt
sich jede bewegliche Spule 21 entgegen der Federwirkung der
entsprechenden Vorspannfeder 14 nach unten, und die an der
beweglichen Spule 21 befestigte bewegliche Achse 4 sowie der
an der beweglichen Achse 4 befestigte bewegliche Kontakt 2
bewegen sich ebenfalls gleichzeitig nach unten. Aufgrund
dieser Bewegung werden der feststehende Kontakt 1 und der
bewegliche Kontakt 2 jedes Schalterbereichs 3 voneinander
getrennt, und jeder Schalterbereich 3 wird geöffnet.
Die nach unten gehende Bewegung der beweglichen Achse 4 kehrt
ferner die Richtung um, in der die Vorspannfeder 14 eine Vor
spannkraft ausübt, und ändert diese von einer Vorspannkraft
in Kontaktschließrichtung in eine Vorspannkraft in Kon
taktöffnungsrichtung, so daß von der Vorspannfeder 14 ein ge
öffneter Kontaktzustand aufrechterhalten wird.
Während des Kontaktöffnungsvorgangs jeder Schalteinheit 20
erzeugen somit die für den Kontaktöffnungsvorgang vorgesehene
feststehende Spule 12 sowie die bewegliche Spule 21 beide ein
Magnetfeld. Eine abstoßende Kraft, die durch die Wechselwir
kung der Magnetfelder entsteht, die durch die für den Kon
taktöffnungsvorgang vorgesehene feststehende Spule 12 sowie
die bewegliche Spule 21 erzeugt werden, ist höher als die bei
der Vorrichtung der Fig. 5 erzeugte Kraft, so daß der Kon
taktöffnungsvorgang unmittelbar und mit Sicherheit durchge
führt werden kann.
Als nächstes wird ein Kontaktschließvorgang erläutert. Wenn
sich die Schalteinheiten 20 in dem offenen Kontaktzustand be
finden, wird dann, wenn ein Kontaktschließbefehl 32 der
Stromversorgung 30 von dem Kontaktschließbefehlschalter zuge
führt wird, von der Stromversorgung 30 ein Impulsstrom durch
die für den Kontaktschließvorgang vorgesehenen Ansteuerstrom-
Zufuhrleitungen 34 zu der feststehenden Spule 13 für den Kon
taktschließvorgang sowie zu der beweglichen Spule 12 jedes
Betätigungsmechanismus 5 geliefert.
Aufgrund dieses Stroms erzeugen die feststehende Spule 13 für
den Kontaktschließvorgang sowie die bewegliche Spule 21 jedes
Betätigungsmechanismus 5 Magnetfelder, und aufgrund der Wech
selwirkung dieser Magnetfelder wird auf jede bewegliche Spule
21 eine elektromagnetisch abstoßende Kraft ausgeübt, die sie
von der entsprechenden feststehenden Spule 13 für den Kon
taktschließvorgang wegdrückt.
Aufgrund dieser elektromagnetisch abstoßenden Kraft bewegt
sich die bewegliche Spule 21 entgegen der Federwirkung der
Vorspannfeder 14 nach unten, und zusammen mit dieser Bewegung
bewegen sich auch die bewegliche Stange 4 sowie der bewegli
che Kontakt 2 jedes Schalterbereichs 3 nach unten. Zusammen
mit dieser Bewegung ändert sich die Richtung, in der die Vor
spannfeder 14 eine Vorspannkraft ausübt, in Kontaktschließ
richtung, so daß bei Erreichen eines geschlossenen Kontakt
zustands die Vorspannfeder 14 diesen Zustand aufrechterhält.
Während des Kontaktschließvorgangs erzeugen somit sowohl die
feststehende Spule 13 für den Kontaktschließvorgang als auch
die bewegliche Spule 21 jedes Betätigungsmechanismus 5 ein
Magnetfeld. Aufgrund der Wechselwirkung dieser Magnetfelder
kann eine elektromagnetisch abstoßende Kraft erzeugt werden,
die höher ist als die von der Vorrichtung der Fig. 5 erzeugte
elektromagnetisch abstoßende Kraft, so daß der Kontakt
schließvorgang unmittelbar und mit Sicherheit durchgeführt
werden kann.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Kontakt
öffnungsvorgang und der Kontaktschließvorgang durch die Ab
stoßung aufgrund der Wechselwirkung der Magnetfelder der
feststehenden Spule für den Kontaktöffnungsvorgang und der
beweglichen Spule bzw. durch die Abstoßung aufgrund der Wech
selwirkung der Magnetfelder der feststehenden Spule für den
Kontaktschließvorgang und der beweglichen Spule durchgeführt,
wobei jedoch die gleichen Wirkungen auch durch antriebsmäßige
Betätigung unter Verwendung der abstoßenden Kraft auf nur
einer Seite erzielt werden können.
Fig. 2 zeigt eine schematische Aufrißansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der vor
liegenden Erfindung. In Fig. 2 sind jeweils separate Strom
versorgungen 30a, 30b und 30c mit einer von drei Schaltein
heiten 20a, 20b und 20c einer für elektrischen Dreiphasen
strom verwendeten Schaltvorrichtung durch Ansteuerstrom-
Zufuhrleitungen 33a, 33b und 33c für den Kontaktöffnungs
vorgang bzw. Ansteuerstrom-Zufuhrleitungen 34a, 34b und 34c
für den Kontaktschließvorgang verbunden.
Jede der Stromversorgungen 30a, 30b und 30c ist mit einem
entsprechenden Kontaktöffnungsbefehlschalter verbunden, der
einen entsprechenden Kontaktöffnungsbefehle 31a, 31b bzw. 31c
erzeugt, und ist ferner mit einem entsprechenden Kontakt
schließbefehlschalter verbunden, der Kontaktschließbefehle
32a, 32b bzw. 32c erzeugt.
Ein Befehlsmechanismus für die Abgabe von Ansteuerbefehlen an
die Vielzahl der Stromversorgungen 30a, 30b und 30c weist die
Kontaktöffnungsbefehlschalter sowie die Kontaktschließbefehl
schalter auf, wobei die Betätigungsmechanismen 5a, 5b und 5c
durch die Befehle von dem Befehlsmechanismus in voneinander
unabhängiger Weise angesteuert werden.
Die Konstruktion dieses Ausführungsbeispiels ist im übrigen
mit der des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels iden
tisch. Die Schalteinheiten 20a, 20b und 20c weisen jeweils
die gleichen Komponenten auf. Um die Komponenten von ver
schiedenen Schalteinheiten voneinander zu unterscheiden, ist
den Komponenten der Schalteinheiten 20a, 20b oder 20c jeweils
der Buchstabe a, b bzw. c hinzugefügt.
Als nächstes wird ein Kontaktöffnungsvorgang dieses zweiten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wenn alle Schalteinheiten 20a, 20b und 20c in einem geschlos
senen Kontaktzustand sind und ein Kontaktöffnungsbefehl 31a
nur von dem Kontaktöffnungsbefehlschalter für die Stromver
sorgung 30a erzeugt wird, liefert die Stromversorgung 30a
einen Impulsstrom über die für den Kontaktöffnungsvorgang
vorgesehene Ansteuerstrom-Zufuhrleitung 33a an die festste
hende Spule 12a für den Kontaktöffnungsvorgang sowie die
bewegliche Spule 21a der Schalteinheit 20a, und die Spulen
12a und 21a erzeugen eine elektromagnetisch abstoßende Kraft.
Aufgrund dieser abstoßenden Kraft führt die Schalteinheit 20a
einen Kontaktöffnungsvorgang aus. Die übrigen beiden Schalt
einheiten 20b und 20c haben keinen Kontaktöffnungsbefehl
erhalten, so daß sie in einem geschlossenen Kontaktzustand
verbleiben.
Die Schalteinheiten 20b und 20c können ebenfalls in voneinan
der unabhängiger Weise einen Kontaktöffnungsvorgang ausfüh
ren, wenn ein Kontaktöffnungsbefehl 31b bzw. 31c von dem ent
sprechenden Kontaktöffnungsbefehlschalter abgegeben wird.
Als nächstes wird ein Kontaktschließvorgang beschrieben. Wenn
sich die Schalteinheiten 20a, 20b und 20c jeweils in einem
geöffneten Kontaktzustand befinden und ein Kontaktschließ
befehl 32a nur der Schalteinheit 20a von dem entsprechenden
Kontaktschließbefehlschalter zugeführt wird, werden die für
den Kontaktschließvorgang vorgesehene feststehende Spule 13a
und die bewegliche Spule 12a der Schalteinheit 20a leitend
geschaltet, und diese erzeugen eine elektromagnetische Kraft,
die sie voneinander abstößt.
Aufgrund dieser Abstoßkraft wird die bewegliche Spule 21a der
Schalteinheit 20a nach oben gedrückt, und die Schalteinheit
20a nimmt einen geschlossenen Kontaktzustand an, während die
übrigen Schalteinheiten 20b und 20c ihren vorherigen Zustand
beibehalten.
Ferner ändert sich dabei die Richtung, in der die Vorspann
feder 14a eine Vorspannkraft ausübt, in die Kontaktschließ
richtung, so daß die Vorspannfeder 14a dann den geschlossenen
Zustand der Schalteinheit 20a aufrechterhält.
In der gleichen Weise können auch die Schalteinheiten 20b und
20c individuell durch einen Kontaktschließbefehl 32b bzw. 32c
von den entsprechenden Kontaktschließbefehlschaltern
geschlossen werden.
Hiermit kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Arbeitsweise
derart erfolgen, daß der Phasenwinkel, der den Überstrom oder
die Überspannung minimiert, wie sie zum Zeitpunkt des Kon
taktöffnungsvorgangs oder Kontaktschließvorgangs erzeugt
wird, separat für jede Phase bestimmt wird. Obwohl bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel eine bewegliche Spule 21a
bis 21c in jeder Schalteinheit 20a bis 20c verwendet wird,
lassen sich die Vorteile einer individuellen Steuerung der
verschiedenen Phasen auch dann erzielen, wenn jede bewegliche
Spule durch eine elektromagnetische Abstoßplatte ersetzt
wird, wie zum Beispiel die Platte 11 der Fig. 5.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines dritten Ausführungs
beispiel einer Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, das ein Steuersystem beinhaltet. Die Schaltvor
richtung weist drei Schalteinheiten 20a, 20b und 20c auf, die
die gleiche Konstruktion wie die des Ausführungsbeispiels der
Fig. 2 haben können, so daß sie in Fig. 3 nicht grafisch dar
gestellt sind.
Jede Schalteinheit ist mit einer elektrischen Versorgungs
stromleitung für jeweils eine der verschiedenen Phasen von
Dreiphasenstrom verbunden, um eine Verbindung oder Trennung
der entsprechenden Versorgungsstromleitung vorzunehmen.
Die drei Phasen werden nachfolgend als Phase a, Phase b bzw.
Phase c bezeichnet. Strom- und Spannungsmeßvorrichtungen 40a,
40b und 40c sind auf den Versorgungsstromleitungen für die
Phase a, die Phase b bzw. die Phase c angebracht, um den
Strom oder die Spannung auf jeder Versorgungsstromleitung
konstant zu messen. Die Strom- und Spannungsmeßvorrichtungen
40a, 40b und 40c sind durch entsprechende Signalleitungen mit
einer Schaltsteuerung 41 verbunden.
Die Schaltsteuerung 41 weist einen Phasenerfassungsbereich 42
auf, der die Phase jeder Versorgungsstromleitung auf der
Basis des Stroms und der Spannung erfaßt, die von den Strom-
und Spannungsmeßvorrichtungen 40a bis 40c gemessen werden,
und weist außerdem einen Schaltsteuerbereich 43 auf, der den
Zeitpunkt des Kontaktöffnungs- oder Schließvorgangs auf der
Basis des Stroms, der Spannung und der Phase bestimmt.
Der Schaltsteuerbereich 43 bestimmt auch den Zeitpunkt des
Kontaktöffnungs- und des Kontaktschließvorgangs auf der Basis
eines Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließbefehls 44 von
einem Schaltbefehlschalter und gibt diesen Zeitpunkt als Aus
gangssignal ab.
Stromversorgungen 30a, 30b und 30c sind mit den Schaltein
heiten 20a, 20b bzw. 20c verbunden, und eine entsprechende
Ausgangsleitung von der Schaltsteuerung 41 ist mit jeder
Stromversorgung 30a bis 30c verbunden.
Wenn beim Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließvorgang der
Schaltvorrichtung ein Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließ
befehl 44 durch den Schaltbefehlschalter erzeugt wird, dann
wird dieser Befehl 44 dem Schaltsteuerbereich 43 innerhalb
der Schaltsteuerung 41 zugeführt.
Der Schaltsteuerbereich 43 empfängt Signale, die den Strom
und die Spannung für jede Phase anzeigen, die von den Strom-
und Spannungsmeßvorrichtungen 40a, 40b und 40c ständig gemes
sen werden, sowie Signale, die die Phase des Stroms auf jeder
Versorgungsstromleitung anzeigen, die von dem Phasenerfas
sungsbereich 42 erfaßt wird.
Aufgrund des Stroms, der Spannung und der Phase bestimmt der
Schaltsteuerbereich 43 die zeitliche Steuerung derart, daß
Überstrom und Überspannung in jeder Phase zum Zeitpunkt des
Kontaktschließvorgangs oder Kontaktöffnungsvorgangs minimiert
werden, und zusammen mit dieser zeitlichen Steuerung gibt der
Schaltsteuerbereich 43 an seinem Ausgang individuell einen
Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließbefehl für jede Phase an
die Stromversorgungen 30a, 30b und 30c ab.
Aufgrund des von dem Schaltsteuerbereich 43 zugeführten Ein
gangssignals liefern die Stromversorgungen 30a, 30b und 30c
individuell Ansteuerstrom zu den entsprechenden Schalteinhei
ten 20a bis 20c, und die Schalteinheiten 20a bis 20c führen
den Schaltvorgang in der gleichen Weise wie bei dem Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 2 durch.
Somit wird der Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließvorgang
für jede Schalteinheit 20a, 20b und 20c individuell ausge
führt, wobei eine Unterbrechung oder Verbindung der Phase a,
Phase b und Phase c erfolgt.
Mit der in Fig. 3 dargestellten Konstruktion kann somit ein
Kontaktöffnungsvorgang oder Kontaktschließvorgang für jede
Schalteinheit 20a bis 20c mit einer derartigen zeitlichen
Steuerung durchgeführt werden, daß Überstrom und Überspan
nung, die zum Zeitpunkt des Kontaktschließvorgangs oder Kon
taktöffnungsvorgangs erzeugt werden, minimiert werden, wobei
die Wirkung des Kontaktöffnungsvorgangs oder des Kontakt
schließvorgangs auf mit der Schaltvorrichtung verbundene
Geräte (wie zum Beispiel Transformatoren oder Motoren) ver
mindert wird.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines vierten Ausführungs
beispiels einer Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, das ein Steuersystem beinhaltet. Dieses Ausfüh
rungsbeispiel ist in seiner Struktur dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 3 ähnlich, jedoch weist die Schaltsteuerung 41 fer
ner einen Fehlererfassungsbereich 45 auf, der mit dem Fhasen
erfassungsbereich 42 durch eine Signalleitung für jede Phase
verbunden ist.
Der Fehlererfassungsbereich 45 ist durch entsprechende Aus
gangsleitungen auch mit der Stromversorgung 30a, 30b und 30c
für jede Phase verbunden. Im übrigen ist die Konstruktion
dieses Ausführungsbeispiels die gleiche wie für das Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 3.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels
der Fig. 4 erläutert. Wenn ein Fehler, wie zum Beispiel ein
Kurzschluß oder eine unzulängliche Spannung, auf der Versor
gungsstromleitung für eine beliebige der drei Phasen auf
tritt, hat das Ausgangssignal von den Strom- und Spannungs
meßvorrichtungen 40a, 40b oder 40c für die Versorgungsstrom
leitung, auf der der Fehler aufgetreten ist, einen Wert, der
das Auftreten eines hohen Strom aufgrund eines Kurzschlusses
oder einer unzulänglichen Spannung anzeigt.
Die Ausgangssignale von den Strom- und Spannungsmeßvorrich
tungen 40a bis 40c werden in den Phasenerfassungsbereich 42
der Schaltsteuerung 41 eingespeist, und der Phasenerfassungs
bereich 42 erfaßt die Phase auf jeder Versorgungsstromleitung
und liefert ein Eingangssignal, das den Strom, die Spannung
und die Phase anzeigt, an den Fehlererfassungsbereich 45.
Auf der Grundlage des Stroms, der Spannung und der Phase, wie
diese aus dem Fehler resultieren, gibt der Fehlererfassungs
bereich 45 einen Kontaktöffnungsbefehl als Ausgangssignal an
jede Stromversorgung mit einer derartigen zeitlichen Steue
rung ab, daß der größte Teil des Überstroms und der Überspan
nung für jede Phase vermindert werden und der Kontaktöff
nungsvorgang mit Sicherheit stattfindet. Aufgrund des Kon
taktöffnungsbefehls von dem Fehlererfassungsbereich 45 öffnet
jede Stromversorgung 30a bis 30c die entsprechende Schaltein
heit 20a bis 20c.
Wenn es erforderlich ist, daß der Fehlererfassungsbereich 45
einen Fehler mit sofortiger Wirkung eliminiert, kann er der
art ausgebildet sein, daß er unmittelbar einen Kontakt
öffnungsbefehl für jede Phase gleichzeitig abgibt.
Bei den vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung ist jeweils der Fall von elektrischem
Dreiphasenstrom beschrieben worden, wobei die vorliegende
Erfindung jedoch nicht auf drei Phasen beschränkt ist, son
dern ebenso gut auch bei einer anderen Anzahl von Phasen
Anwendung finden kann.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung erkennbar ist, kann die
vorliegende Erfindung folgende Vorteile schaffen:
- 1. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
weist eine Schaltvorrichtung eine Vielzahl von Schalteinhei
ten auf, wobei jede Schalteinheit einen Schalterbereich mit
einem feststehenden Kontakt und einem beweglichen Kontakt,
der in Bezug auf den feststehenden Kontakt zwischen einer
geöffneten und einer geschlossenen Position beweglich ist, um
den Schalterbereich zu öffnen und zu schließen, eine bewegli
che Achse, die sich von dem bewegliche Kontakt wegerstreckt,
sowie einen Betätigungsmechanismus auf, der eine feststehende
Spule und eine bewegliche Spule hat, die der feststehenden
Spule gegenüberliegend angeordnet ist und mit der beweglichen
Achse betriebsmäßig verbunden ist, um die bewegliche Achse in
Axialrichtung zu verschieben.
Als Ergebnis hiervon erhält man eine Schaltvorrichtung, die Betätigungsmechanismen mit hoher Schaltkraft aufweist, den Schaltvorgang unmittelbar ausführen kann sowie die Trennung und die Verbindung mit Sicherheit und mit hoher Genauigkeit durchführen kann. - 2. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen weist jeder Betä tigungsmechanismus eine bewegliche Spule auf, die zwischen zwei feststehenden Spulen angeordnet ist. Als Ergebnis hier von erhält man eine Schaltvorrichtung mit Betätigungsmecha nismen, die eine hohe Schaltkraft erzeugen können und die den Schaltvorgang in unmittelbarer Weise ausführen können sowie die Trennung und die Verbindung mit Sicherheit und mit hoher Genauigkeit vornehmen können.
- 3. Wenn die Vielzahl der Betätigungsmechanismen durch sepa rate Stromversorgungen individuell angesteuert werden, erhält man eine Schaltvorrichtung, bei der der Kontaktöffnungsvor gang oder der Kontaktschließvorgang in Bezug auf jede Phase getrennt durchgeführt werden kann und bei der sich Überstrom oder Überspannung vermindern läßt, wie sie zum Zeitpunkt des Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließvorgangs erzeugt werden können.
- 4. Wenn die Vielzahl der Stromversorgungen durch indivi duelle Befehlssignale in voneinander unabhängiger Weise ange steuert werden, erhält man eine Schaltvorrichtung, die den Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließvorgang in Bezug auf jede Phase während Wartungs- und Inspektionsarbeiten separat durchführen kann und die Überstrom und Überspannung reduzie ren kann, wie diese zum Zeitpunkt des Kontaktöffnungsvorgangs und des Kontaktschließvorgangs erzeugt werden, und die ferner die Zuverlässigkeit erhöhen kann.
- 5. Wenn die Schaltvorrichtung Strom- und Spannungsmeßvor richtungen zum Messen des Stroms und der Spannung jeder Phase, einen Phasensensor zum Erfassen der Phase sowie eine Schaltsteuerung aufweist, die die optimale zeitliche Steue rung für den Kontaktöffnungsvorgang oder den Kontaktschließ vorgang bestimmt, erhält man eine Schaltvorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit, die Überstrom und Überspannung, wie diese beim Kontaktöffnungsvorgang oder Kontaktschließvorgang erzeugt werden, auf einen minimalen Wert herabdrücken kann.
- 6. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Schaltsteuerung auf einen Kontaktöffnungs- oder Kontaktschließbefehl ansprechen, um ein Signal abzugeben, das den optimalen Zeitpunkt zum Umschalten auf die jeweilige Stromversorgung auf der Grundlage des Befehls anzeigt, und die Betätigungsmechanismen können mit optimaler zeitlicher Steuerung angesteuert werden. Auf diese Weise erhält man eine Schaltvorrichtung mit größerer Zuverlässigkeit, die Überstrom und Überspannung, wie sie zum Zeitpunkt des Kontaktöffnens oder Kontaktschließens erzeugt werden, auf ein Minimum unter drückt.
- 7. Wenn die Schaltvorrichtung einen Fehlersensor aufweist, der das Auftreten eines Fehlers erfaßt, der auf dem Strom und der Spannung, wie diese von den Strom- und Spannungsmeßvor richtungen gemessen werden, sowie auf der von dem Phasen sensor erfaßten Phase basiert, erhält man eine Schaltvorrich tung mit hoher Zuverlässigkeit, die anormale Strom- und Span nungswerte zum Zeitpunkt eines Fehlers unmittelbar sowie mit Sicherheit stoppen kann.
Claims (7)
1. Schaltvorrichtung,
gekennzeichnet durch:
eine Vielzahl von Schalteinheiten (20), von denen jede einen Schalterbereich (3) mit einem feststehenden Kontakt (1) und einem beweglichen Kontakt (2), der in Bezug auf den feststehenden Kontakt (1) zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position beweglich ist, um den Schalterbereich (3) zu öffnen und zu schließen, eine bewegliche Achse (4), die sich von dem beweglichen Kontakt (2) wegerstreckt, sowie einen Betätigungsmechanismus (5) aufweist, der eine feststehende Spule und eine bewegliche Spule (21) aufweist, die der feststehenden Spule gegen überliegend angeordnet ist und mit der beweglichen Achse (4) betriebsmäßig verbunden ist, um die bewegliche Achse (4) in Axialrichtung zu verlagern; und
durch eine Stromversorgung (30), die den Betätigungsmecha nismen (5) Strom zuführt.
eine Vielzahl von Schalteinheiten (20), von denen jede einen Schalterbereich (3) mit einem feststehenden Kontakt (1) und einem beweglichen Kontakt (2), der in Bezug auf den feststehenden Kontakt (1) zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position beweglich ist, um den Schalterbereich (3) zu öffnen und zu schließen, eine bewegliche Achse (4), die sich von dem beweglichen Kontakt (2) wegerstreckt, sowie einen Betätigungsmechanismus (5) aufweist, der eine feststehende Spule und eine bewegliche Spule (21) aufweist, die der feststehenden Spule gegen überliegend angeordnet ist und mit der beweglichen Achse (4) betriebsmäßig verbunden ist, um die bewegliche Achse (4) in Axialrichtung zu verlagern; und
durch eine Stromversorgung (30), die den Betätigungsmecha nismen (5) Strom zuführt.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Betätigungsmechanismus (5) zwei feststehende
Spulen (12, 13) aufweist und die bewegliche Spule (21)
zwischen den beiden feststehenden Spulen (12, 13) angeord
net ist.
3. Schaltvorrichtung,
gekennzeichnet durch:
eine Vielzahl von Schalteinheiten (20a, 20b, 20c), von de nen jede einen Schalterbereich (2) mit einem feststehenden Kontakt (1) und einem beweglichen Kontakt (2), der in Bezug auf den feststehenden Kontakt (1) zwischen einer ge öffneten und einer geschlossenen Position beweglich ist, um den Schalterbereich (3) zu öffnen und zu schließen, eine bewegliche Achse (4), die sich von dem beweglichen Kontakt (2) wegerstreckt, sowie einen Betätigungsmechanis mus (5a, 5b, 5c) aufweist, der mit der beweglichen Achse (4) betriebsmäßig verbunden ist, um die bewegliche Achse in Axialrichtung zu verlagern; und
durch eine Vielzahl von Stromversorgungen (30a, 30b, 30c), die jeweils einem anderen der Betätigungsmechanismen (5a, 5b, 5c) zugeordnet sind und diesem elektrischen Strom zu führen.
eine Vielzahl von Schalteinheiten (20a, 20b, 20c), von de nen jede einen Schalterbereich (2) mit einem feststehenden Kontakt (1) und einem beweglichen Kontakt (2), der in Bezug auf den feststehenden Kontakt (1) zwischen einer ge öffneten und einer geschlossenen Position beweglich ist, um den Schalterbereich (3) zu öffnen und zu schließen, eine bewegliche Achse (4), die sich von dem beweglichen Kontakt (2) wegerstreckt, sowie einen Betätigungsmechanis mus (5a, 5b, 5c) aufweist, der mit der beweglichen Achse (4) betriebsmäßig verbunden ist, um die bewegliche Achse in Axialrichtung zu verlagern; und
durch eine Vielzahl von Stromversorgungen (30a, 30b, 30c), die jeweils einem anderen der Betätigungsmechanismen (5a, 5b, 5c) zugeordnet sind und diesem elektrischen Strom zu führen.
4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Betätigungsmechanismus (5a, 5b, 5c) auf einen
entsprechenden Öffnungs- oder Schließbefehl anspricht und
durch den entsprechenden Befehl unabhängig von den anderen
Betätigungsmechanismen angesteuert wird.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
gekennzeichnet durch:
eine Vielzahl von Strom- und Spannungsmeßvorrichtungen (40a, 40b, 40c), von denen jede auf einer elektrischen Versorgungsstromleitung angebracht werden kann, mit der ein entsprechender der Schalteinheiten verbunden werden kann, um den Strom und die Spannung auf der Versorgungs stromleitung zu messen, und durch
eine Schaltsteuerung (41) mit einem Phasensensor (42), der auf die Meßvorrichtungen (40a, 40b, 40c) anspricht und die Phase auf jeder Versorgungsstromleitung auf der Basis des Stroms und der Spannung erfaßt, welche von den Meßvorrich tungen (40a, 40b, 40c) gemessen werden, wobei die Schalt steuerung (41) den optimalen Zeitpunkt für den Kontakt öffnungsvorgang oder den Kontaktschließvorgang der Schalt einheiten auf der Basis der von dem Phasensensor (42) er faßten Phase sowie auf der Basis des Stroms und der Span nung bestimmt, welche von den Meßvorrichtungen (40a, 40b, 40c) gemessen werden, sowie an jede Stromversorgung (30a, 30b, 30c) ein Signal abgibt, das den optimalen Zeitpunkt für den Kontaktöffnungsvorgang oder den Kontaktschließ vorgang anzeigt, wobei die Betätigungsmechanismen unab hängig voneinander mit der optimalen zeitlichen Steuerung angesteuert werden.
eine Vielzahl von Strom- und Spannungsmeßvorrichtungen (40a, 40b, 40c), von denen jede auf einer elektrischen Versorgungsstromleitung angebracht werden kann, mit der ein entsprechender der Schalteinheiten verbunden werden kann, um den Strom und die Spannung auf der Versorgungs stromleitung zu messen, und durch
eine Schaltsteuerung (41) mit einem Phasensensor (42), der auf die Meßvorrichtungen (40a, 40b, 40c) anspricht und die Phase auf jeder Versorgungsstromleitung auf der Basis des Stroms und der Spannung erfaßt, welche von den Meßvorrich tungen (40a, 40b, 40c) gemessen werden, wobei die Schalt steuerung (41) den optimalen Zeitpunkt für den Kontakt öffnungsvorgang oder den Kontaktschließvorgang der Schalt einheiten auf der Basis der von dem Phasensensor (42) er faßten Phase sowie auf der Basis des Stroms und der Span nung bestimmt, welche von den Meßvorrichtungen (40a, 40b, 40c) gemessen werden, sowie an jede Stromversorgung (30a, 30b, 30c) ein Signal abgibt, das den optimalen Zeitpunkt für den Kontaktöffnungsvorgang oder den Kontaktschließ vorgang anzeigt, wobei die Betätigungsmechanismen unab hängig voneinander mit der optimalen zeitlichen Steuerung angesteuert werden.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsteuerung (41) das
die optimale zeitliche Steuerung für den Kontaktöffnungs
vorgang oder den Kontaktschließvorgang anzeigende Signal
ansprechend auf einen Öffnungs- oder Schließbefehl er
zeugt.
7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltsteuerung (41) einen Fehlersensor (45) auf
weist, der auf die Meßvorrichtungen (40a, 40b, 40c) und
den Phasensensor (42) anspricht und der einen Fehler auf
der Basis des Stroms, der Spannung und der Phase detek
tiert.
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