DE69931743T2 - breakers - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schutzschalter, der mit einer aktiven Vorrichtung zum Modulieren der Bewegung der Kontakte des Schutzschalters versehen ist.The The present invention relates to a circuit breaker which with an active device for modulating the movement of the contacts of the Circuit breaker is provided.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet zur Verwendung in Anwendungen mittlerer und hoher Spannung (d.h. für einen Spannungsbereich höher als 1 KV) und wird nun mit Bezug auf diese Anwendungen beschrieben werden, ohne dass es dabei beabsichtigt ist, den Bereich ihrer Anwendungen in irgendeiner Form zu beschränken.The The present invention is particularly suitable for use in Medium and high voltage applications (i.e., higher than 1 KV) and will now be described with reference to these applications, without it being intended, the scope of their applications in any form.
Herkömmliche Schutzschalter, insbesondere für Anwendungen mittlerer und hoher Spannung, weisen im Allgemeinen zumindest einen festen Kontakt und einen beweglichen Kontakt auf, welche gegenseitig gekoppelt/getrennt werden können, um eine Schließ-/Öffnungsoperation auszuführen. Der bewegliche Kontakt wird im Allgemeinen durch Aktuatoren betrieben, welche gemäß verschiedener Typen bereitgestellt sind.conventional Circuit breaker, especially for Applications of medium and high voltage, generally indicate at least one fixed contact and one moving contact, which can be mutually coupled / disconnected to a closing / opening operation perform. The movable contact is generally operated by actuators, which according to different Types are provided.
In einem ersten Fall weisen die Aktuatoren mechanische Vorrichtungen auf, wie z.B. federbetriebene Steuerungen, in welchen es keine dynamische Kontrolle über die Bewegung des Kontaktes des Schutzschalters während der Transition gibt. Diese Aktuatoren werden sowohl in einphasigen als auch in dreiphasigen Schutzschaltern angewandt und werden z.B. mit einer federbetriebenen Steuerung für jeden Pol des Schutzschalters bereitgestellt.In In a first case, the actuators have mechanical devices on, such as spring-operated controls in which there is no dynamic control over the Movement of the contact of the circuit breaker during the transition gives. These actuators are used in both single-phase and three-phase Circuit breakers are applied and are e.g. with a spring-driven Control for provided each pole of the circuit breaker.
Ein zweiter Typ von Aktuatoren weist elektromechanische Vorrichtungen auf, worin der Hub des beweglichen Kontaktes durch Modulation der aktiven Kraft, welche den Kontakt bewegt, gesteuert wird.One second type of actuators has electromechanical devices in which the stroke of the movable contact by modulation of active force which moves the contact is controlled.
Diese elektromechanischen Vorrichtungen weisen z.B. zwei Spulen auf, die einem Betätigungsbefehl folgend erregt werden, und liefern vermittels des magnetischen Feldes, das sie erzeugen, die Traktionskraft, die benötigt ist, um die Kontakte des Schutzschalters sowohl während des Schließens als auch während des Öffnens zu steuern.These electromechanical devices have e.g. two coils on that an actuating command subsequently excited, and by means of the magnetic field, that they generate, the traction force needed to make the contacts of the circuit breaker both during of closing as well as during of opening to control.
Der erste beschriebene Typ an Aktuatoren fällt in die Kategorie der sogenannten „nicht-synchronisierten Steuerungen", wohingegen der zweite Typ in die Kategorie der sogenannten „synchronisierten Steuerungen" fällt.Of the first described type of actuators falls into the category of so-called "non-synchronized Controls ", whereas the second type falls into the category of so-called "synchronized controls".
Die oben beschriebenen Aktuatoren bringen beträchtliche Nachteile mit sich, die wie folgt zusammengefasst werden können.The actuators described above have considerable disadvantages, which can be summarized as follows.
Für die nicht-synchronisierten Steuerungen ist der hauptsächliche Nachteil, dass es nicht möglich ist, die Transition der Kontakte mit der Phase der elektrischen Leitung zu synchronisieren. Diese Tatsache erlaubt es nicht, die Verwaltung elektrischer Leistung in dem Stromverteilungsnetzwerk zu optimieren. Auch wenn die synchronisierten Steuerungen einen Schritt nach vorne im Stand der Technik darstellen, haben sie den Nachteil, dass sie hohen Leistungsverbrauch und sehr hohe Energieniveaus mit sich bringen. So ist es notwendig, große Kondensatoren und Spulen zu verwenden, um die elektrische Leistung sicherzustellen, die nötig ist, um die entsprechende mechanische Bewegung auszuführen. Zudem werden komplizierte Algorithmen verwendet, um den Hub des beweglichen Kontaktes während Öffnungs-/Schließoperationen zu steuern. Für Schutzschalter mit dreiphasiger Steuerung schließlich sind die Kosten von Steuerungen vom synchronisierten Typ beachtenswert hoch. Ein Beispiel einer Vorrichtung bekannten Typs ist in US-A-3610855 beschrieben.For the non-synchronized Controls is the main one Disadvantage that it is not possible Transition of contacts with phase of electric wire to synchronize. This fact does not allow the administration to optimize electrical power in the power distribution network. Even if the synchronized controls take a step forward represent in the prior art, they have the disadvantage that they high power consumption and very high energy levels. So it is necessary, great Capacitors and coils to use for electrical power to ensure the necessary is to perform the corresponding mechanical movement. moreover complicated algorithms are used to control the stroke of the mobile Contact during opening / closing operations to control. For Finally, circuit breakers with three-phase control are the cost of controllers of the synchronized type is noteworthy high. An example of one Apparatus of known type is described in US-A-3610855.
Die Absicht der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Schutzschalter bereitzustellen, der die erwähnten Nachteile auf einfache und zuverlässige Weise überwinden kann, sowohl für einphasige als auch dreiphasige Schutzschalter.The The purpose of the present invention is to provide an improved circuit breaker to provide the mentioned Overcome disadvantages in a simple and reliable way can, both for single-phase as well as three-phase circuit breakers.
Innerhalb des Bereichs dieser Absicht ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schutzschalter bereitzustellen, der mit einer aktiven Vorrichtung für die synchronisierte Bewegung der Kontakte mit der elektrischen Phase jedes Pols versehen ist.Within Within the scope of this intention, it is an object of the present invention Invention to provide a circuit breaker provided with an active device for the synchronized movement of the contacts with the electrical phase each pole is provided.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schutzschalter bereitzustellen, der mit einer aktiven Vorrichtung für die synchronisierte Bewegung des beweglichen Kontaktes versehen ist, in welchem die Antwortzeiten und die Leistungsniveaus, die verwendet werden, um die Kontakte zu bewegen, gering sind mit Bezug auf Schutzschalter, die mit herkömmlichen Aktuatoren versehen sind.A Another object of the present invention is to provide a circuit breaker provide with an active device for the synchronized movement of the movable contact, in which the response times and the performance levels that are used to make the contacts to move, are low with respect to circuit breakers that are conventional Actuators are provided.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schutzschalter bereitzustellen, versehen mit einer aktiven Vorrichtung für die synchrone Bewegung des beweglichen Kontaktes, der kompakt ist und keine Kondensatoren für die Transition der Kontakte benötigt.A Another object of the present invention is to provide a circuit breaker provided with an active device for the synchronous Movement of the moving contact, which is compact and no capacitors for the Transition of the contacts needed.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schutzschalter bereitzustellen, der mit einer aktiven Vorrichtung für die synchrone Bewegung des beweglichen Kontaktes versehen ist, in welchem die Algorithmen zur Steuerung des Hubes während der Transition des Kontaktes einfacher sind als die Steuerungsalgorithmen, die gegenwärtig verwendet werden.A Another object of the present invention is to provide a circuit breaker provided with an active device for the synchronous Movement of the movable contact is provided, in which the Algorithms for controlling the stroke during the transition of the contact are simpler than the control algorithms currently in use become.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schutzschalter bereitzustellen, der mit einer aktiven Vorrichtung für die synchrone Bewegung des beweglichen Kontaktes versehen ist, der relativ einfach und zu wettbewerbsfähigen Kosten herzustellen ist.Another object of the present invention The object of the invention is to provide a circuit breaker provided with an active device for the synchronous movement of the moving contact, which is relatively easy to manufacture and at a competitive cost.
Daher stellt die vorliegende Erfindung einen Schutzschalter wie im beigefügten Anspruch 1 definiert bereit.Therefore The present invention provides a circuit breaker as in the appended claim 1 defines ready.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsformen des Schutzschalters gemäß der vorliegenden Erfindung, gezeigt allein als ein nicht-beschränkendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen, worin:Further Features and advantages of the present invention will become apparent will be appreciated from the following detailed description of preferred, but not exclusive Embodiments of Circuit breaker according to the present Invention shown solely as a non-limiting example in the accompanying drawings, wherein:
Mit
Bezug auf die obigen Figuren ist ein Schutzschalter gemäß der Erfindung
vom Typ mit Einzelpolsteuerung schematisch gezeigt vermittels seines
festen Kontaktes
Das
Betätigungsmittel
Die
in den
Dank
der Charakteristiken des magneto-rheologischen Fluids erlaubt die
aktive Vorrichtung
In
dem Körper
Der
Stamm
Mit
Bezug auf
Die
Sensormittel
Die
Modulation der Viskosität
des Fluids
In
der Praxis wendet die aktive Vorrichtung
Die
Modulation der Bremskraft, die durch die aktive Vorrichtung
Mit
Bezug auf
In
letzterem Fall, wie in
In
diesem Fall gibt es eine serielle Verbindung zwischen den aktiven
Vorrichtungen
Die
Betätigungsmittel
Die
Betätigungsmittel
Die
Bewegung jedes beweglichen Kontaktes kann unabhängig moduliert werden dank
der Modulation der Viskosität
des magneto-rheologischen Fluids, das in jeder der aktiven Vorrichtungen
Die
Steuerschaltungen
- – des Wissens
um das Verhalten der elektrischen Phase, das erhalten werden kann
durch anzeigende Signale, die durch Messmittel
12 erzeugt werden; und - – des
Wissens um die Position des beweglichen Kontaktes, das erhalten
werden kann durch anzeigende Signale, die durch die Sensormittel
13 erzeugt werden.
- - the knowledge of the behavior of the electrical phase, which can be obtained by indicating signals generated by measuring means
12 be generated; and - Knowledge of the position of the moving contact, which can be obtained by indicating signals generated by the sensor means
13 be generated.
Das magnetische Feld, das auf das Fluid angewandt wird, und daher die Viskosität des Fluids werden dementsprechend moduliert.The magnetic field that is applied to the fluid, and therefore the viscosity of the fluid are modulated accordingly.
Für jede aktive
Vorrichtung
Wenn
die Viskosität
des magneto-rheologischen Fluids hoch ist, überträgt der Verschluss
Wenn
die Viskosität
des magneto-rheologischen Fluids niedrig ist, tritt eine relative
Bewegung zwischen dem Verschluss
Mit
anderen Worten wendet jede aktive Vorrichtung
Es
ist wichtig zu bemerken, dass jede aktive Vorrichtung
Auf
diese Weise tritt die Bewegung der drei beweglichen Kontakte
In
der Praxis werden die Phasendifferenzen der der Transitionen der
drei beweglichen Kontakte
In
der Praxis, dank des einzelnen Bewegungsbefehls, der durch die Betätigungsmittel
Die Übertragung der Bewegung zwischen den Betätigungsmitteln und dem beweglichen Kontakt innerhalb des Schutzschalters kann auch vom rotativen Typ sein.The transfer the movement between the actuating means and the moving contact inside the circuit breaker can also be of the rotary type.
Eine
Ausführungsform
eines Schutzschalters mit dreiphasiger Steuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung, in welchem Bewegungsübertragung
vom rotativen Typ ist, ist mit Bezug auf
Für jeden
Pol des dreiphasigen Schutzschalters können die aktiven Vorrichtungen
Die
Struktur einer aktiven Vorrichtung
Die
aktive Vorrichtung
In
einer bevorzugten Ausführungsform,
gezeigt in
Lager
In
der Nähe
des Spaltes
Die
Scheibe
Die
Stromversorgung und Steuervorrichtungen
Das auf das Fluid angewandte magnetische Feld und daher die Viskosität des Fluids werden entsprechend moduliert.The applied to the fluid magnetic field and therefore the viscosity of the fluid are modulated accordingly.
Für jede aktive
Vorrichtung
Wenn
die Viskosität
des magneto-rheologischen Fluids gering ist, tritt eine relative
Bewegung zwischen der Scheibe
Mit
anderen Worten wendet jede aktive Vorrichtung
Jede
Vorrichtung
Es
ist daher möglich,
Bewegung aller drei beweglichen Kontakte
Auch
in dem Fall von rotativer Übertragung der
Bewegung an den beweglichen Kontakt kann die aktive Vorrichtung
In der Praxis wurde beobachtet, dass der Schutzschalter gemäß der vorliegenden Erfindung die erwünschte Absicht vollständig erzielt, da er erlaubt, sowohl in dem einphasigen Fall als auch in dem dreiphasigen Fall, Kontrolle über die Betätigungskraft des beweglichen Kontaktes in einer einfachen und zuverlässigen Weise sowohl für einphasige als auch für dreiphasige Schutzschalter zu haben.In In practice, it has been observed that the circuit breaker according to the present Invention the desired Intention completely scored as he allows, both in the single-phase case as well in the three-phase case, control over the operating force of the movable Contact us in a simple and reliable way for both single-phase also for Three-phase circuit breaker to have.
Der Schutzschalter, der so erdacht ist, ist empfänglich für zahlreiche Veränderungen und Variationen, die allesamt innerhalb des Bereichs des erfinderischen Konzeptes sind.Of the Circuit breaker so conceived is susceptible to numerous changes and variations, all within the scope of the inventive Concept are.
Claims (19)
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