DE10104392C2 - Vakuumschalter sowie System und Verfahren zu seiner Steuerung - Google Patents
Vakuumschalter sowie System und Verfahren zu seiner SteuerungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Steuerung eines Ausschaltvorganges eines Vakuumschalters des
sen Kontaktsystem zumindest zwei relativ zueinander bewegbare
Kontaktstücke aufweist, welche während eines Ausschaltvorgan
ges mit einer sich ändernden Geschwindigkeit voneinander ge
trennt werden und zwischen denen während des Ausschaltvorgan
ges ein zu löschender Lichtbogen brennt.
Ein derartiges Steuerungssystem ist beispielsweise aus der
Patentschrift DE 38 15 805 C2 bekannt. Mittels eines exzent
rischen Antriebsorganes wird die Ausschaltbewegung einer Kon
taktanordnung eines Vakuumschalters gesteuert. Die Ausbildung
der mechanischen Hebelkette ist dabei so gewählt, dass nach
einer sehr kurzen Beschleunigungsphase (1,3 ms) eines beweg
baren Kontaktstückes ein Öffnungsweg der Kontaktstücke von
1 mm erzielt wird. Weiterhin wird beschrieben, dass es sich
als besonders günstig erwiesen hat, wenn nach 0,8 ms eine
Kontaktstücktrenngeschwindigkeit von 2 m/s erreicht ist. Die
ser technischen Lösung liegt die Überlegung zugrunde, einen
nach der Kontakttrennung zündenden Lichtbogen möglichst
schnell zu löschen, um ein Abschmelzen von Kontaktmaterial
der Kontaktstücke zu vermeiden. Es wird davon ausgegangen,
dass mit einem möglichst schnellen Erreichen einer möglichst
hohen Kontakttrenngeschwindigkeit auch hohe Abschaltleistun
gen eines Vakuumschalters zu erzielen sind.
Eine beliebige Erhöhung der Kontakttrenngeschwindigkeit ist
technisch jedoch nicht möglich. Außerdem ist beim Abschalten
von hohen Strömen festzustellen, dass diese sich nur inner
halb eines bestimmten Bereiches des Abstandes der Kontakt
stücke günstig löschen lassen. Außerhalb dieses Löschberei
ches ist es technisch sehr aufwendig, einen Lichtbogen derar
tig zu beeinflussen, dass er möglichst rasch endgültig er
lischt.
In der Patentschrift DE 41 41 564 C1 ist ein Antrieb für ei
nen elektrischen Schalter beschrieben, bei welchem die Tren
nung der Kontaktstücke mit einer variablen Geschwindigkeit
erfolgt. Weiterhin wirkt der dort beschriebene elektrische
Antrieb auch als gesteuerte Bremse.
Aus den Offenlegungsschriften DE 199 63 580 A1 sowie
DE 199 50 747 A1 sind Dämpfungseinrichtungen bekannt, welche
dem Abbremsen und Dämpfen einer Bewegung dienen. Zum Dämpfen
der Bewegung sind dort magnetorheologische Medien vorgesehen,
deren Viskosität mittels einstellbarer Magnetfelder veränder
bar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zur Steuerung eines Ausschaltvorganges eines
Vakuumschalters derart auszubilden, dass mit einem vertretba
ren technischen Aufwand während eines Ausschaltvorganges auf
tretende Lichtbögen zuverlässiger gelöscht werden.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuerung be
wirkt, dass erst nach dem Durchlaufen eines dem Steue
rungssystem vorgegebenen Zeitraumes ein gegebener Abstand der
Kontaktstücke überschritten wird.
Um das Löschen des Ausschaltlichtbogens zu begünstigen, ist
es erforderlich, den Lichtbogen so zu beeinflussen, dass er
möglichst diffus brennt. Das Verhalten des Lichtbogens wird
dabei im Wesentlichen von der Form der Kontaktstücke und vom
Abstand der Kontaktstücke zueinander beeinflusst. Wird inner
halb eines vorgegebenen Zeitraumes der gegebene Abstand der
Kontaktstücke nicht überschritten, so erweist sich die Lö
schung des Lichtbogens als mit vertretbarem technischen Auf
wand lösbare Aufgabe. Der vorgegebene Zeitraum, ist das für
die jeweilige Schalterkonfiguration maximal notwendige Inter
vall bis zur endgültigen Löschung des Lichtbogens. Würde der
gegebene Abstand während des vorgegebenen Zeitraumes über
schritten werden, so wären wesentlich umfangreichere techni
sche Konstruktionen notwendig. In diesem Falle ständen die
auf den Lichtbogen einwirkenden elektromagnetische Kräfte,
welche durch den zu unterbrechenden Strom hervorgerufen wer
den und die Rotation und damit die Kühlung und Löschung des
Lichtbogens unterstützen, nicht in ausreichendem Maße zur
Verfügung.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Ausschalten eines Vakuum
schalters vorgesehen, dessen Kontaktsystem zumindest zwei re
lativ zueinander bewegbare Kontaktstücke aufweist, welche
während eines Ausschaltvorganges mit einer sich ändernden Ge
schwindigkeit voneinander getrennt werden und zwischen denen
während des Ausschaltvorganges ein zu löschender Lichtbogen
brennt.
Dieses Verfahren sieht vor, dass bis zum endgültigen Löschen
des Lichtbogens die Durchschnittsgeschwindigkeit der Kontakt
trennung in einer ersten Phase größer ist als die Durch
schnittsgeschwindigkeit der Kontakttrennung in einer, der
ersten Phase unmittelbar folgenden zweiten Phase.
Bisher wurde davon ausgegangen, dass die Löschung eines
Lichtbogens in einem Vakuumschalter stets mit einer möglichst
großen Kontakttrenngeschwindigkeit erfolgen sollte. Es wurde
angenommen, dass mit dem Erreichen einer größeren Kontakt
trenngeschwindigkeiten ein höheres Schaltvermögen des Vakuum
schalters unmittelbar verbunden ist.
Um auch die im Hochspannungsbereich auftretenden Ausschalt
ströme zu beherrschen, hat es sich als günstig erwiesen, bis
zum endgültigen Löschen des Lichtbogens die Durchschnittsge
schwindigkeit der Kontakttrennung in einer ersten Phase grö
ßer zu wählen als die Durchschnittsgeschwindigkeit der Kon
takttrennung in einer der ersten Phase unmittelbar folgenden
zweiten Phase. Dadurch ist es möglich, über einen längeren
Zeitraum die elektromagnetischen Kräfte des auszuschaltenden
Stromes zu nutzen, um den Lichtbogen rotieren zu lassen und
möglichst diffus zu gestalten. Weiterhin kann durch ein der
artiges Geschwindigkeitsprofil ein verhältnismäßig leistungs
armer Antrieb zur Bewegung der Kontaktstücke eingesetzt wer
den.
Ein weiteres Verfahren zum Ausschalten eines Vakuumschalters
dessen Kontaktsystem zumindest zwei relativ zueinander beweg
bare Kontaktstücke aufweist, welche während eines Ausschalt
vorganges mit einer sich ändernden Geschwindigkeit voneinan
der getrennt werden und zwischen denen während des Ausschalt
vorganges ein zu löschender Lichtbogen brennt sieht vor, dass
in einem ersten Zeitbereich vor der endgültigen Lichtbogenlö
schung der Abstand der Kontaktstücke von einem vorgebbaren
ersten Kontaktabstand mindestens bis zu einem vorgebbaren
zweiten Kontaktabstand und höchstens bis zu einem vorgebbaren
dritten Kontaktabstand vergrößert wird und in einem dem ers
ten Zeitbereich zeitlich folgenden zweiten Zeitbereich vor
der endgültigen Lichtbogenlöschung der Abstand der Kon
taktstücke sich zwischen dem zweiten Kontaktabstand und dem
dritten Kontaktabstand hält.
Steuert man die Trennung der Kontaktstücke so, dass die Kon
taktabstandsänderung in einem ersten Zeitbereich und in einem
zweiten Zeitbereich wie vorstehend beschrieben erfolgt, ist
auch bei hohen Spannungen gewährleistet, dass der Lichtbogen
in einer kurzen Zeit sicher gelöscht wird. Im ersten Zeitbe
reich kann der Kontaktabstand in einem relativ großen Bereich
variieren. Durch die Einschränkung des Variationsbereiches
des Kontaktabstandes im zweiten Zeitbereich wird mit großer
Sicherheit gewährleistet, dass auch bei dem Auftreten des
Spitzenwertes einer Wiederkehrspannung ein Rückzünden des
Lichtbogens nicht möglich ist. Der erste Kontaktabstand ist
der Abstand, bei welchem, in Abhängigkeit der jeweiligen
Schalterkonfiguration, der Lichtbogen erstmals gelöscht wer
den kann. Bereits im ersten Zeitbereich kann mit der Löschung
des Ausschaltlichtbogens begonnen werden. Bei günstigen Vor
aussetzungen kann der Lichtbogen auch bereits im ersten Zeit
bereich endgültig erloschen sein. Derartig günstige Voraus
setzungen werden im Wesentlichen durch der Zeitpunkt des Be
ginns der Ausschaltbewegung hinsichtlich der in diesem Moment
vorliegenden Phasenlage des auszuschaltenden Stromes be
stimmt.
Außerdem kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der erste
Zeitbereich beginnt, sobald der erste Kontaktabstand erreicht
ist.
Beginnt der erste Zeitbereich zu dem Zeitpunkt, an welchem
der erste Kontaktabstand erreicht ist, so wird dadurch si
chergestellt, dass der Zeitbedarf für den gesamten Ausschalt
vorgang minimiert wird.
Außerdem kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Ende
des zweiten Zeitbereiches verschieden ist vom Zeitpunkt des
Erreichens der Ausschaltendlagen der Kontaktstücke.
Trennt man den Zeitpunkt des Erreichens der Ausschaltendlagen
der Kontaktstücke von dem Ende des zweiten Zeitbereiches, so
ist es möglich, die Ausschaltbewegung hinsichtlich der Licht
bogenlöschung zu optimieren. Nach erfolgter Lichtbogenlö
schung können die Kontaktstücke mit einer beliebigen Ge
schwindigkeit in ihre Ausschaltendlagen bewegt werden. Die
Gefahr des Rückzündens des Lichtbogens ist nach dem Ende des
zweiten Zeitbereiches nicht mehr vorhanden.
Es kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Ge
schwindigkeit der Kontakttrennung in Abhängigkeit des auszu
schaltenden Stromes gesteuert wird.
Die Steuerung der Geschwindigkeit der Kontakttrennung in Ab
hängigkeit vom auszuschaltenden Strom ist besonders wirksam,
da bei dem Abschalten eines sehr großen Stromes, wie bei
spielsweise einem Kurzschlussstrom, andere Erfordernisse an
den Ablauf der Kontakttrennung gestellt werden, als bei
spielsweise beim Abschalten eines Nennstromes.
Weiterhin kann vorgesehen sein, einen Vakuumschalter zur
Durchführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren und
zum Betrieb mittels des beschriebenen Steuerungssystems so
auszugestalten, dass einem bewegbaren Kontaktstück eine elek
tromagnetische Bremseinrichtung zugeordnet ist.
Elektromagnetische Bremseinrichtungen sind in der Lage nahezu
frei von Verschleißerscheinungen Bewegungen abzubremsen. Sie
eignen sich daher in hervorragender Weise zum Abbremsen eines
bewegbaren Kontaktstückes eines Vakuumschalters. Dadurch ist
es möglich, den Bewegungsablauf der Kontakttrennung so zu be
einflussen, dass er mit dem beschriebenen Steuerungssystem
kombinierbar ist und die vorgesehenen Bewegungsformen, Kon
taktabstände und Zeiträume eingehalten werden.
Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass einem bewegba
ren Kontaktstück eine elektromechanische Bremseinrichtung zu
geordnet ist.
Elektromechanische Bremseinrichtungen sind äußerst kostengün
stig zu beschaffen und weisen eine ausreichende Eignung zur
Verzögerungen von Bewegungsvorgängen auf.
Es kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass mit einem
bewegbaren Kontaktstück verbundene Teile in einer magneto-
rheologischen Flüssigkeit bewegbar sind.
Magneto-rheologische Flüssigkeiten reagieren bei Einwirkung
eines magnetischen Feldes äußerst rasch mit einer Änderung
ihrer Viskosität. Als solches sind derartige Flüssigkeiten
zum Abbremsen von in ihnen bewegten Baugruppen gut geeignet.
Bremseinrichtungen, welche diesen Effekt ausnutzen sind in
einem breiten Bereich sehr gut in ihrer Bremswirkung dosier
bar.
Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen eignen sich be
sonders für die Anwendung an Vakuumschaltern, welche in Span
nungsebenen ab 50 kV zum Unterbrechen von Kurzschlussströmen
von 30 kA und höher eingesetzt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spieles in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher be
schrieben.
Dabei zeigt die
Fig. 1 ein Weg-Zeit-Diagramm, mit einem Verlauf der Ände
rung des Abstands der Kontaktstücke während einer
Ausschaltung,
Fig. 2 ein Weg-Zeit-Diagramm, mit einen ersten Zeitbereich
und einen zweiten Zeitbereich,
Fig. 3 mehrere mögliche Weg-Zeit-Kennlinien mit einem er
sten und zweiten Zeitbereich,
Fig. 4 eine Vakuumschaltröhre eines Vakuumschalter mit ei
ner elektromagnetischen Bremseinrichtung,
Fig. 5 eine Vakuumschaltröhre eines Vakuumschalters mit ei
ner elektromechanischen Bremseinrichtung und die
Fig. 6 eine Vakuumschaltröhre eines Vakuumschalter mit ei
ner Flüssigkeitsbremseinrichtung.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen Weg-Zeit-Diagramme von Aus
schaltbewegungen eines Vakuumschalters. Auf der Abszisse des
Koordinatensystems ist die während eines Ausschaltvorganges
forschreitende Zeit t abgetragen, wobei im Koordinatenur
sprung die galvanischen Trennung der Kontaktstücke stattfin
det. Auf der Ordinate ist der Abstand s der Kontaktstücke
voneinander aufgetragen. Die Fig. 1 zeigt einen möglichen
Verlauf einer erfindungsgemäßen Ausschaltbewegung. Zum Zeit
punkt t = 0 erfolgt der Beginn der Ausschaltbewegung. Die
Kontaktstücke werden galvanisch getrennt. Zunächst erfolgt
eine stetige Zunahme des Abstandes der beiden Kontaktstücke.
Zu einem ersten Zeitpunkt t1 ist ein erster Kontaktabstand s1
der Kontaktstücke erreicht. Bis zu einem Zeitpunkt t2 erfolgt
die Trennung der Kontaktstücke mit einer konstanten Geschwin
digkeit. Zum Zeitpunkt t2 ist ein zweiter Kontaktabstand s2
erreicht. Nach dem Erreichen des zweiten Kontaktabstandes s2
erfolgt die relative Kontakttrennbewegung mit einer verrin
gerten Geschwindigkeit bis zu einem dritten Zeitpunkt t3. Zu
keinem zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem dritten Zeit
punkt t3 liegenden Zeitpunkt überschreitet der Kontaktabstand
der Kontaktstücke einen gegebenen dritten Abstand s3. Der
dritte Zeitpunkt t3 ist dabei so gewählt, dass zu diesem
Zeitpunkt ein zwischen den beiden Kontaktstücken brennender
Lichtbogen mit Sicherheit endgültig gelöscht ist. Nach dem
Erreichen des dritten Zeitpunktes t3 besteht die Möglichkeit,
den dritten Abstand s3 zu überschreiten. Im Regelfall werden
nach dem dritten Zeitpunkt t3 die Kontaktstücke in ihre End
lagen bewegt.
Als typischer Wert für den Zeitpunkt t2 hat sich ein Wert von
8-9 ms nach erfolgter galvanischer Trennung der Kontaktstücke
ergeben. Zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem dritten
Zeitpunkt t3 sollte ein Zeitintervall von 12 ms liegen. Der
dritte Abstand s3 ist ca. 3-5 mal so groß wie der erste Ab
stand s1. Der zweite Abstand s2 wird durch die Spannungsebene
bestimmt in welcher der Vakuumschalter eingesetzt werden
soll.
In der Fig. 2 sind die in der Fig. 1 beschriebenen Zeit
punkte erster Zeitpunkt t1, zweiter Zeitpunkt t2, dritter
Zeitpunkt t3 und die zugeordneten Abstände der Kontaktstücke,
erster Kontaktabstand s1, zweiter Kontaktabstand s2 und drit
ter Kontaktabstand s3 dargestellt. Zwischen dem ersten Zeit
punkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2 ist ein erster Zeitbe
reich 1 gebildet. Der zweite Zeitpunkt t2 und der dritte
Zeitpunkt t3 begrenzen einen zweiten Zeitbereich 2. Der zu
lässige Kontaktabstand der Kontaktstücke bewegt sich im er
sten Zeitbereich zwischen dem ersten Abstand s1 und dem drit
ten Abstand s3. Im zweiten Zeitbereich bewegt sich der zuläs
sige Kontaktabstand der Kontaktstücke zwischen dem zweiten
Abstand s2 und dem dritten Abstand s3. Zum dritten Zeitpunkt
t3 ist der zwischen den Kontaktstücken brennende Lichtbogen
endgültig erloschen. Innerhalb der in den beiden Zeitberei
chen 1, 2 vorgesehenen zulässigen minimalen und maximalen Ab
stände der Kontaktstücke ist eine beliebige Änderung des Ab
standes der Kontaktstücke möglich.
In der Fig. 3 ist die Überlagerung des Bewegungsablaufes aus
der Fig. 1 (dargestellt mit einer durchgängigen Linie im Ko
ordinatensystem) und der zulässigen Kontaktabstände aus der
Fig. 2 überlagert. Innerhalb der beiden Zeitbereiche 1, 2
bewegt sich der Abstand der Kontaktstücke stets innerhalb der
zulässigen Grenzwerte. Um eine Löschung des Lichtbogens wäh
rend eines Ausschaltvorganges möglichst schnell zu erreichen,
ist in dem mit der durchgängigen Linie dargestellten Bewe
gungsablauf der Beginn des ersten Zeitbereiches 1 und des
Zeitpunktes des Erreichens des ersten Abstandes s1 der Kon
taktstücke zum selben Zeitpunkt dargestellt.
Vor dem Erreichen des dritten Abstandes s3 wird die Geschwin
digkeit der Trennung der Kontaktstücke so vermindert, dass
sich der Abstand der Kontaktstücke zu jedem Zeitpunkt des
zweiten Zeitbereiches 2 innerhalb der zulässigen Grenzwerte
befindet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das durch
den zu unterbrechenden Strom hervorgerufene elektrische Feld
stets ausreichend groß ist, um die Rotation des Lichtbogens
zu unterstützen und ein diffuses Brennen zu fördern. Nach dem
Erreichen des dritten Zeitpunktes t3 wird die Trennung der
Kontaktstücke bis zum Erreichen ihrer Endlagen fortgesetzt.
Die gestrichelt dargestellte Linie zeigt beispielhaft einen
weiteren Bewegungsablauf. Darüber hinaus sind noch weitere
Bewegungsformen möglich. Diese Bewegungsformen müssen jedoch
sicherstellen, dass sich die Kontaktabstände in dem ersten
Zeitbereich 1 und in dem zweiten Zeitbereich 2 innerhalb der
zulässigen Grenzen bewegen.
Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Bremseinrichtungen
dienen dem Abbremsen einer Ausschaltbewegung des zweiten Kon
taktstückes 5. Die Bremseinrichtungen werden mit Hilfe eines
Steuerungssystems 13 angesteuert. Alternativ oder in Kombina
tion mit den Bremseinrichtungen kann es vorgesehen sein, die
Antriebseinrichtung 14 von dem Steuersystem 13 steuern zu
lassen, um den gewünschten Bewegungsablauf der Kontakttren
nung zu erzielen.
Die Fig. 4 zeigt eine Vakuumschaltröhre 3 eines Vakuumschal
ters mit den ein Kontaktsystem bildenden Kontaktstücken 4, 5
in seiner Ausschaltstellung. Das erste Kontaktstück 4 ist
ortsfest gelagert, das zweite Kontaktstück 5 ist mittels ei
ner Schaltstange 6 antreibbar. An der Koppelstelle von der
Schaltstange 6 und dem zweiten Kontaktstück 5 ist ein ferro
magnetischer Kern 7 angeordnet. Dieser ferromagnetische Kern
7 ist von einer Spule 8 umgeben. Diese Spule 8 wird von dem
die Kontaktstücke 4, 5 durchfließenden Strom durchflossen.
Die Kombination aus der Spule 8 und dem ferromagnetischen
Kern 7 stellt eine elektromagnetische Bremse dar. Bei einem
Ausschaltvorgang bewegt sich der ferromagnetische Kern 7
durch die Spule 8, die dabei zwischen der Spule 8 und dem
ferromagnetischen Kern 7 auftretenden Kräfte sind dabei so
gerichtet, dass sie der Ausschaltbewegung entgegen wirken.
Dadurch wird die Ausschaltbewegung abgebremst. Erst nach dem
endgültigen Erlöschen des Ausschaltlichtbogens und der damit
verbundenen endgültigen Unterbrechung des elektrischen Stro
mes reduziert sich diese Kraftwirkung und die Schaltstange
bewegt das daran befestigte zweite Kontaktstück 5 unbeein
flusst weiter. Die elektromagnetische Bremseinrichtung, sowie
die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Bremseinrichtungen
sind an den Vakuumschaltern so angeordnet, dass den beschrie
benen Bewegungsabläufen und Grenzbereichen entsprochen wird.
Als günstig erweist es sich, die Bremswirkung nach erreichen
des zweiten Abstandes s2 einsetzen zu lassen.
In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Vakuum
schalters in seiner Ausschaltstellung mit einer elektromecha
nischen Bremse dargestellt. Die Schaltstange 6 bzw. das zwei
te Schaltkontaktstück 5 sind konzentrisch von einseitig ein
gespannten Kontaktfingern 9 umgeben. Die Kontaktfinger 9 wei
sen an ihren Innenseiten einen zusätzlichen reibungsverstär
kenden Bremsbelag 10 auf. Fließt über die Kontaktfinger 9 ein
elektrischer Strom, so pressen die dann wirkenden elektroma
gnetischen Kräfte die Kontaktfinger 9 mit den Bremsbelägen 10
an die Schaltstange 6 bzw. an das bewegbare Kontaktstück S.
Erfolgt eine Trennung der Kontaktstücke 4, 5, so bremsen die
Bremsbeläge 10 diese Bewegung sofort ab. Erst nach der end
gültigen Löschung des Lichtbogens und der damit verbundenen
Unterbrechung des elektrischen Stromes nimmt die Anpresskraft
der Kontaktfinger 9 aufgrund der fehlenden elektromagneti
schen Kräfte ab und die Kontakttrennung der Kontaktstücke 4,
5 kann von der elektromechanischen Bremseinrichtung nahezu
unbeeinflusst erfolgen.
Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Va
kuumschalters in seiner Ausschaltstellung. An dem zweiten
Kontaktstück 5 sind Anbauteile 11 befestigt, welche während
einer Bewegung des zweiten Kontaktstückes 5 innerhalb einer
magneto-rheologische Flüssigkeit 12 bewegt werden. Die magne
to-rheologische Flüssigkeit ist so um das zweite Kontaktstück
5 angeordnet, dass sie dem elektromagnetischen Feld des die
Kontaktstücke 4, 5 durchfließenden Stromes ausgesetzt ist.
Durch dieses elektromagnetische Feld wird die Viskosität der
magneto-rheologischen Flüssigkeit 12 erhöht und wirkt bei ei
nem Ausschaltvorgang der Bewegung des zweiten Kontaktstückes
5 bremsend entgegen. Je nach Ausführung der mit dem zweiten
Kontaktstück 5 verbundenen Anbauteile 11 kann die Bremswir
kung in ihrer Intensität angepasst werden. Neben dieser Va
riationsmöglichkeit ist es weiterhin möglich, durch Anlegen
eines äußeren elektrischen Feldes die Viskosität der magneto-
rheologischen Flüssigkeit 12 zu beeinflussen.
Claims (9)
1. Verfahren zur Steuerung eines Ausschaltvorganges eines Va
kuumschalters dessen Kontaktsystem zumindest zwei relativ zu
einander bewegbare Kontaktstücke (4, 5) aufweist, welche wäh
rend eines Ausschaltvorganges mit einer sich ändernden Ge
schwindigkeit voneinander getrennt werden und zwischen denen
während des Ausschaltvorganges ein zu löschender Lichtbogen
brennt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuerung bewirkt, dass erst nach dem Durchlaufen
eines dem Steuerungssystem vorgegebenen Zeitraumes (t3-t1)
ein gegebener Abstand (s3) der Kontaktstücke überschritten
wird.
2. Verfahren zum Ausschalten eines Vakuumschalters dessen
Kontaktsystem zumindest zwei relativ zueinander bewegbare
Kontaktstücke (4, 5) aufweist, welche während eines Aus
schaltvorganges mit einer sich ändernden Geschwindigkeit von
einander getrennt werden und zwischen denen während des Aus
schaltvorganges ein zu löschender Lichtbogen brennt,
dadurch gekennzeichnet,
dass bis zum endgültigen Löschen des Lichtbogens die Durch
schnittsgeschwindigkeit der Kontakttrennung in einer ersten
Phase größer ist als die Durchschnittsgeschwindigkeit der
Kontakttrennung in einer, der ersten Phase unmittelbar fol
genden zweiten Phase.
3. Verfahren zum Ausschalten eines Vakuumschalters dessen
Kontaktsystem zumindest zwei relativ zueinander bewegbare
Kontaktstücke (4, 5) aufweist, welche während eines Aus
schaltvorganges mit einer sich ändernden Geschwindigkeit von
einander getrennt werden und zwischen denen während des Aus
schaltvorganges ein zu löschender Lichtbogen brennt,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem ersten Zeitbereich (1) vor der endgültigen
Lichtbogenlöschung der Abstand der Kontaktstücke (4, 5) von
einem vorgebbaren ersten Kontaktabstand (s1) mindestens bis
zu einem vorgebbaren zweiten Kontaktabstand (s2) und höchs
tens bis zu einem vorgebbaren dritten Kontaktabstand (s3)
vergrößert wird und in einem dem ersten Zeitbereich (1) zeit
lich folgenden zweiten Zeitbereich (2) vor der endgültigen
Lichtbogenlöschung der Abstand der Kontaktstücke (4, 5) sich
zwischen dem zweiten Kontaktabstand (s2) und dem dritten Kon
taktabstand (s3) hält.
4. Verfahren zum Ausschalten eines Vakuumschalters nach An
spruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Zeitbereich (1) beginnt, sobald der erste Kon
taktabstand (s1) erreicht ist.
5. Verfahren zum Ausschalten eines Vakuumschalters nach einem
der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ende des zweiten Zeitbereiches (2) verschieden ist
vom Zeitpunkt des Erreichens der Ausschaltendlagen der Kon
taktstücke (4, 5).
6. Verfahren zum Ausschalten eines Vakuumschalters nach einem
der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Geschwindigkeit der Kontakttrennung in Abhängigkeit
des auszuschaltenden Stromes gesteuert wird.
7. Vakuumschalter zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 2 bis 6 und zum Betrieb mittels eines Steue
rungssystems nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass einem bewegbaren Kontaktstück eine elektromagnetische
Bremseinrichtung zugeordnet ist.
8. Vakuumschalter zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 2 bis 6 und zum Betrieb mittels eines Steue
rungssystems nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass einem bewegbaren Kontaktstück eine elektromechanische
Bremseinrichtung zugeordnet ist.
9. Vakuumschalter zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 2 bis 6 und zum Betrieb mittels eines Steue
rungssystems nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit einem bewegbaren Kontaktstück verbundene Teile (11)
in einer magneto-rheologischen Flüssigkeit (12) bewegbar
sind.
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