SE517613C2 - Elektrisk kopplare för växelström - Google Patents

Description

:n;n| 10 15 20 25 30 35 517 613 2 en god kontakt, vilket konsumerar icke försumbar mängd energi.

Vid en kopplare enligt inledningen med Ijusbàgsfri brytning pà där angivet sätt kan istället motsvarande mängd energi användas till att göra brytningen snabbare för att på så vis bättre skydda olika typer av elektrisk utrustning anslutna till nämnda strömväg vid uppträdande av fel och minska materialslitage hos de kon- takter som ingår i det andra kontaktdonet.

Elementet är vanligtvis ett halvledarelement, men det skulle kunna vara av varje tänkbart slag med nämnda förmåga, såsom exempelvis en variabel elektrisk resistor enligt WO 98/49694.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till något speciellt om- råde hos driftströmmen genom en dylik elektrisk kopplare i slutet tillstånd, och inte heller till några speciella spänningsnivåer före- kommande hos nämnda strömväg, men det kan ändå nämnas att den är speciellt användbar för mellanspänning, det vill säga mot- svarande 1-52 kV systemspänning, varvid driftströmmen ifråga typiskt sett kan vara 1 kA, men både lägre och högre spänningar och strömmar än dessa är tänkbara. l allmänhet används en dylik elektrisk kopplare för att åstad- komma brytning av en strömväg vid uppträdande av något fel, såsom en kortslutning, utmed strömvägen. Felet kan exempelvis vara förorsakat genom att en kabel hos ett växelspänningsdistri- butionsnät klipps av av en grävskopa. Det är då viktigt att snabbt bryta strömmen för att minimera personskador eller materialska- dor. Det är inte nödvändigt, men fullt möjligt, att det andra kon- taktdonet hos en sådan kopplare åstadkommer en för ögat synlig brytning, dvs fungerar som frånskiljare, vilket är nödvändigt då brytningen av strömmen görs för att någon typ av underhållsar- bete skall göras.

En kopplare av detta slag är speciellt väl lämpad att anordnas inom ställverk för elförsörjning inom industrier eller vid distribu- tions- eller transmissionsnät. Det kan även nämnas att den med fördel kan användas för att snabbt kunna bortkoppla en genera- :ozon 10 15 20 25 30 35 517 613 tor från ett växelspänningsnät för skyddande av generatorn mot olika typer av störningar eller fel på växelspänningsnätet.

Det påpekas att "|edande tillstånd” ovan är att ge en vid bety- delse, och det är inte nödvändigt att ett element på väg in i eller i det ledande tillståndet verkligen leder, utan detta avses även täcka in att det kan bringas att i det ögonblicket leda om så skulle önskas, vilket skulle kunna vara fallet för ett tändbart halvledarelement, som en tyristor, medan ett passivt halvledar- element i form av en diod istället alltid kommer att leda i det le- dande tillståndet sådant detta här definieras.

Vidare påpekas att ”första kontaktdon" och ”andra kontaktdon” inbegriper alla typer av fysiska utseenden hos ett kontaktdon hos vilket en fysisk separering av tvâ delar under bildande av ett gap däremellan sker vid öppnande av kontaktdonet, och detta kan exempelvis ske genom att en rörlig kontakt som förbinder två på avstånd anordnade kontakter förflyttas så att dessa ej längre är i förbindelse med varandra eller att en rörlig kontakt är i anligg- ning mot en fast kontakt och förflyttas bort fràn denna. Två rör- liga kontakter är även tänkbara. "Gap" ska även ges en vid bety- delse. Det inbegriper även att en isolator förs in mellan kontak- terna och denna kan vara en fast kropp som anligger mot båda kontakterna. Således skulle även en kontaktyta kunna följas av en isolerande yta i samma kropp (som kan innefatta en rörlig el- ler fast kontakt) och i samma plan och "gapet" då bildas genom att två kroppar som i ett anliggningsläge bildar en kontakt för- skjuts realtivt varandra så att en sådan isolerande yta bildar an- liggningsytan hos den ena eller båda kropparna.

Tidigare kända elektriska kopplare av det inledningsvis nämnda slaget, såsom exempelvis den känd genom US 4 459 629, uppvi- sar en förhållandevis kostsam styrelektronik för att åstadkomma öppnandet av de båda kontaktdonen vid önskemål om brytande av nämnda strömväg eller slutande av kontaktdonen vid återupp- rättande av strömvägen på ett väl definierat sätt med en krävd, precis samordning av manövreringen av de båda kontaktdonen. 1:11: 10 15 20 25 30 35 517 613 4 o | n ø nu SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en elek- trisk kopplare av inledningsvis definierat slag, vilken är tillförlitlig och med hög precision manövrerbar med enkla och därigenom ur kostnadssynpunkt gynnsamma medel.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att en sådan kopplare förses med åtminstone en rörlig del och att enheten ut- formas att styra denna del att utföra en enda mekanisk rörelse för att öppna eller sluta de båda kontaktdonen.

Genom att en enda rörlig del styrs att utföra en enda mekanisk rörelse vid öppnande av de båda kontaktdonen kan detta ske på ett perfekt synkroniserat sätt, utan att någon komplicerad styr- elektronik krävs för att samordna dessa öppningar med varandra.

En_annan fördel är att en enda drivinrättning kan användas för att åstadkomma båda öppningarna genom att driva den rörliga delen att utföra en rörelse. Genom att öppnandet eller slutandet av den elektriska kopplaren sker genom en enda mekanisk rörelse upp- nås förbättrade möjligheter att göra manövreringen snabbare, då endast en acceleration av en rörlig del är nödvändig.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar kopplaren åtminstone två utmed den rörliga delens bana för nämnda mekaniska rörelse efter varandra anordnade kontakter, den rörliga delen är anordnad att i kopplarens slutna tillstånd bilda en galvanisk förbindelse mellan nämnda två kontakter, kopplaren är anordnad att via en av kontakterna och den rörliga delen av inkopplad i en genom kopplaren ledande strömväg, elementet förbinder de båda kontakterna med varandra, och styr- enheten är anordnad att styra öppning av nämnda strömväg ge- nom att styra den rörliga delen att röra sig utmed en sådan bana och en sådan riktning att först den galvaniska förbindelsen mel- lan den ena av nämnda två kontakter och den rörliga delen bryts för öppnande av det första kontaktdonet och sedan den galva- niska förbindelsen mellan den andra av nämnda båda kontakter 1 :inst n 10 15 20 25 30 35 517 613 u o o - a - no 5 och den rörliga delen bryts för öppnande av det andra kontaktdo- net. Detta utgör ett mycket enkelt och prisbilligt sätt att utforma den uppfinningsenliga kopplaren på, eftersom den endast har att innehålla två fasta kontakter,_en rörlig kontaktdel samt ett enda halvledarelement för att säkerställa ljusbågsfri brytning av ström- vagen.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar kopplaren åtminstone tre utmed den rörliga delens bana för nämnda mekaniska rörelse efter varandra anordnade kontakter, elementet förbinder en första och andra intilliggande av dessa tre kontakter med varandra, den rörliga delen är anordnad att i kopplarens slutna tillstånd bilda en galvanisk förbindelse mellan nämnda tre kontakter, styrenheten är anordnad att för brytande av strömmen genom kopplaren styra den rörliga delen att röra sig utmed en sådan bana och i sådan riktning att först den galva- niska förbindelsen mellan den första kontakten mest avlägsen från den tredje av kontakterna och de båda övriga kontakterna bryts för öppnande av det första kontaktdonet och sedan den galvaniska förbindelsen mellan den andra och tredje kontakten bryts för öppnande av det andra kontaktdonet. Denna utförings- form kräver ävenledes endast ett nämnt element, vilket gör den prisvärd. Denna utföringsform är lämpad för det fall kopplaren är anordnad att via de båda utmed nämnda bana yttre kontakterna vara inkopplad i en genom kopplaren ledande strömväg.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar kopplaren åtminstone två nämnda halvledarelement an- slutna mellan varsin med den rörliga delens rörelsebana yttre kontakt och en närmast den senare belägen kontakt, den rörliga delen är anordnad att i kopplarens slutna tillstånd bilda en galva- nisk förbindelse mellan samtliga kontakter mellan och inklusive nämnda yttre kontakter, kopplaren innefattar organ för avkän- nande av riktningen hos strömmen genom kopplaren i det slutna tillståndet, och styrenheten är anordnad att på grundval av infor- mation från nämnda avkännarorgan vid brytande av strömmen genom kopplaren styra den rörliga delen att röra sig i endera 1:11: 10 15 20 25 30 35 517 613 6 riktning utmed sin rörelsebana och genom brytande av den gal- vaniska förbindelsen mellan en första yttre kontakt och en första denna intilliggande kontakt öppna det första kontaktdonet och därefter genom fortsatt rörelse öppna det andra kontaktdonet.

Genom att på detta sätt möjliggöra ett brytande av nämnda strömväg genom rörelse av den rörliga delen i två olika riktningar kan i princip momentant vid uppstående av önskemål om brytning den rörliga delen accelereras för öppnande av det första kontakt- donet, eftersom rörelseriktningen kan väljas så att det halvleda- relement som då avses överta strömmen är i ledande tillstånd.

Detta innebär att den skadliga inverkan som ett fel utmed ström- vägen kan förorsaka kan reduceras till ett minimum. Detta är en stor fördel i förhållande till den ovan först nämnda föredragna utföringsformen, hos vilken den rörliga delens rörelseriktning vid brytande av strömvägen är bestämd och rätt strömriktning måste inväntas innan manövrering kan ske, vilket kan förorsaka en för- drojning på upp till en halv period hos växelspänningen.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är styrenheten anordnad att styra den rörliga delen utmed en vä- sentligen cirkelbågformad rörelsebana. Härigenom kan vid ett öppet tillstånd hos kopplaren denna bringas till det slutna till- ståndet via en rörelse åt det håll som önskas genom roterande av den rörliga delen, så att det slutna tillståndet kan uppnås på snabbast möjliga sätt, så att i fallet av öppning och slutning ge- nom rörelse i två olika riktningar enligt ovan den rotationsriktning som ger möjlighet till den snabbaste slutningen med hänsyn ta- gen till läget hos växelspänningen över kopplaren kan väljas. Det blir dessutom enklare att manövrera kopplaren med t ex en elek- trisk motor.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är den rörliga delen stelt förbunden med en axel, och styrenheten är an- ordnad att styra en drivinrättning att vrida axeln för förflyttande av den rörliga delen utmed nämnda bana. Detta sätt att åstad- komma rörelsen av den rörliga delen på möjliggör en enkel ut- laun- 10 15 20 25 30 35 517 613 7 formning av drivinrättningen samt möjlighet till en rörelse med en hög acceleration.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar kopplaren ett första stycke roterbart mottaget i ett andra stycke, den rörliga delen är anordnad på ett av styckena och kontakterna utmed nämnda rörelsebana anordnade på ett annat av styckena, och de båda styckena bildar genom kontakterna helt eller delvis var sin cylinder med höjden och diametern hos denna avpassade efter driftströmmen genom kopplaren i slutet tillstånd respektive spänningen den har att hålla i det öppna tillståndet.

Genom detta kan en kopplare anpassad till de elektriska förhål- landen som råder där den skall användas realiseras på ett enkelt sätt.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fatt_ar kopplaren organ anordnade att väsentligen kontinuerligt känna av riktningen och storleken hos strömmen genom koppla- ren och sända ut informationer om detta till styrenheten, vilket gör det möjligt för styrenheten att momentant reagera på oregel- bundenheter hos strömmen, vilka skulle kunna motivera ett bry- tande av ifrågavarande strömväg.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar kopplaren en spänningsbegränsande anordning parallell- kopplad med halvledarelementet, och anordningen är anordnad att börja leda vid en spänning däröver i närheten av elementets maximala spänningstålighet. Det är möjligt genom att i koppla- rens slutna och öppna tillstånd ingen spänning kommer att ligga över elementet och därigenom inte heller över anordningen, så att denna inte kommer att värmas upp av några läckströmmar därigenom. Genom anordningen, som kan vara en varistor, kan den första spänningstoppen som uppstår över elementet genom den återvändande spänningen efter öppnandet av det första kontaktdonet begränsas, vilket i fallet av ett enda element gör att detta kan dimensioneras för att kunna klara av att hålla en lägre återvändande spänning i sin spärriktning och därmed blir billigare :ipaq 10 15 20 25 30 35 517 615 8 än eljest. I fallet av flera seriekopplade element kan, genom ett anordnande av en sådan anordning parallellt med varje element, antalet sådana seriekopplade element med en given spän- ningstålighet reduceras. Därigenom undviks att något enskilt element får en högre spänning över sig än vad det tål, medan andra element får en lägre spänning över sig.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar kopplaren medel anordnade att inverka höjande på spän- ningen vid separerande av två kontakter i samband med öppnan- det av det första kontaktdonet. Spänningen vid kontaktseparatio- nen är normalt i storleksordningen 12-15 V, och driver på överfö- rande av strömmen till, det parallellkopplade elementet. Ju högre denna spänning är desto snabbare kan strömmen matas in i ele- mentet. Genom anordnandet av nämnda medel uppnås ett mindre materialslitage och kontaktstället kommer även att hålla bättre isolationsmässigt.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar nämnda medel flera seriekopplade första kontaktdon an- ordnade att väsentligen samtidigt öppnas för överförande av strömmen till elementet. Genom en sådan seriekoppling av flera kontaktdon kommer den spänning som kommer att driva på led- ningen av elementet att ökas, då denna kommer att bildas genom en addition av spänningarna hos de seriekopplade kontaktdonen med just nämnda fördelaktiga resultat som följd.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda medel bildade av att i det första kontaktdonet ingående kontakter har åtminstone en del av ablaterande material anordnat att hettas upp och förångas till gaser för gasblåsning på ljusbå- gen vid separerande av två kontakter vid öppnande av det första kontaktdonet, vilket även det åstadkommer en högre ljusbågs- spänning och snabbare kommutering av strömmen till elementet.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är halvledar- elemetet en diod, vilket ofta torde vara att föredraga, då en så- :vann 10 15 20 25 30 35 517 613 9 dan lösning blir billig i förhållande till andra styrbara halvledar- element och även mycket tillförlitlig. Det är dock även tänkbart att halvledarelementet är styrbart, såsom en tyristor, och det skulle även kunna vara släckbart, såsom en GTO eller en IGBT, för att möjliggöra ett snabbare brytningsförlopp. Det skulle även i vissa situationer kunna vara fördelaktigt att anordna ett bidirek- tionellt halvledarelement, det vill säga ett halvledarelement som kan spärra och leda i båda riktningarna, såsom en BCT (bidirek- tionellt styrd tyristor).

Används ett halvledarelement av material med ett brett energigap mellan valensband och ledningsband, det vill säga ett energigap överstigande 2,5 eV, såsom SiC och diamant, kan förhållandevis höga spänningar hanteras av kopplaren under användande av ett litet antal halvledarelement.

Uppfinningen avser även fördelaktiga användningar av en kopp- lare enligt ovan i enlighet med bifogade patentkrav, och förde- larna med dessa framgår med all önskvärd tydlighet av diskus- sionen ovan.

Likaså avser uppfinningen ett ställverk för elförsörjning inom in- dustri eller vid distributions- och transmissionsnät försett med en elektrisk kopplare enligt uppfinningen.

Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen kommer att framgå av den efterföljande beskrivningen och övriga osjälvständiga patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs såsom exempel anförda föredragna utfö- ringsformer av uppfinningen under hänvisning till bifogade rit- ningar, på vilka: ßßnø: 10 15 20 25 30 35 517 613 10 fig 1-3 är förenklade vyer illustrerande en elektrisk kopplare en- ligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen i slutet, temporärt slutet respektive öppet läge, fig 4 är en förenklad vy av en elektrisk kopplare enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen i slutet läge, fig 5 är ett förenklat kopplingsschema illustrerande principen för funktionen hos kopplaren enligt fig 4, fig 6-8 illustrerar kopplaren enligt fig 4 i ett annat slutet, ett tem- porärt slutet respektive ett öppet läge, fig 9 är en förenklad vy av en elektrisk kopplare enligt en tredje föredragen utföringsform av uppfinningen i ett slutet läge, fig _10 är ett förenklat kopplingsschema illustrerande principen för funktionen hos kopplaren enligt fig 9, fig 11 och 12 är vyer som illustrerar kopplaren enligt fig 9 i tem- porärt slutet respektive öppet läge, fig 13 illustrerar schematiskt ytterligare utföringsformer av upp- finningen, fig 14-16 illustrerar schematiskt ännu ytterligare föredragna utfö- ringsformer av uppfinningen, fig 17 illustrerar hur strömmen l genom och spänningen U över halvledarelementen hos utföringsformen enligt fig 16 utvecklas över tiden ijämförelse med utföringsformen enligt fig 14, fig 18 och 19 är schematiska kopplingsscheman illustrerande två möjliga sätt att anordna elektriska kopplare enligt uppfinningen för start av en elektrisk motor, och Inßna 10 15 20 25 30 35 517 613 11 fig 20 och 21 illustrerar en del av en kopplare i två olika lägen vid brytning av strömmen därigenom.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN I fig 1 illustreras schematiskt en elektrisk kopplare för växelström enligt en första föredragen utföringsform av uppfinningen, vilken är inkopplad i en strömväg 1 för att snabbt kunna öppna eller sluta denna. Därvid är en sådan kopplare anordnad per fas, så att ett trefasnät uppvisar tre sådana kopplare på en och samma ort. Kopplaren uppvisar en inre cylinder 2, som är roterbart an- ordnad kring en axel 3 och uppvisar en rörlig kontaktdel 4. En andra cylinder 5 är anordnad utvändigt om cylindern 2 och uppvi- sar fyra utmed den rörliga delens 4 rörelsebana anordnade kon- takter 6-9 anordnade att i anliggning mot den rörliga delen 4 bilda goda elektriska kontakter. Kopplaren är inkopplad i nämnda strömväg via de båda yttre kontakterna 6 respektive 9.

Mellan de båda yttre kontakterna och den närmast intilliggande inre kontakten är ett halvledarelement i form av en diod 10, 11 inkopplat med ledningsriktningen från den yttre till den intillig- gande kontakten. Dioderna skulle lika gärna kunna vara båda två riktade med ledningsriktningen mot den yttre kontakten.

Kopplaren uppvisar dessutom en drivinrättning anordnad att driva den inre cylindern 2 till rotation för rörelse av den rörliga kon- taktdelen 4 relativt de andra kontakterna 6-9. l detta fall utgörs drivinrättningen av en schematiskt antydd integrerad elektrisk motor 12, vilken kan vara av en mängd olika typer, såsom exem- pelvis PM-motor, reluktansmotor, stegmotor, DC-motor. Motorn behöver inte ligga i samma plan som kontakterna och kommer därmed inte att påverka spänningshållfastheten. Det påpekas emellertid att drivningen mycket väl kan ske på annat sätt, såsom genom en motor som är anordnad att verka direkt på axeln 3. :fran 10 15 20 25 30 35 517 613 12 Kopplaren är vidare försedd med ett schematiskt antytt avkän- narorgan 13 anordnat att känna av riktningen och storleken på strömmen i strömvägen och sända informationer om detta till en enhet 14 anordnad att styra motorn 12 och därigenom den rörliga kontaktdelens 4 rörelse på grundval av dessa informationer. På detta sätt kommer styrenheten att hela tiden veta hur strömmen momentant ser ut för att ögonblickligen kunna styra den rörliga kontaktdelen på önskat sätt.

Höjden på de båda cylindrarna 2, 5 och därmed längden på kon- takterna vinkelrätt mot ritningsplanet är proportionell till den driftström som kopplaren har att vara dimensionerad för, det vill säga den ström som kontinuerligt kan tillåtas i strömvägen 1 un- der normala förhållanden. Diametern hos cylindrarna är i sin tur proportionell till storleken pä växelspänningen hos strömvägen.

Funktionen hos denna elektriska kopplare är följande: när öns- kemål om brytning av strömvägen 1 uppstår, exempelvis genom att avkännarorganet 13 känner av en mycket hög ström i ström- vägen 1, vilken kan vara förorsakad av en kortslutning utmed denna, då fattar styrenheten 14 först beslut om i vilken riktning den rörliga kontaktdelen 4 skall förflyttas för att brytning skall kunna ske så snabbt som möjligt. Detta beslut är beroende av i vilket läge strömmen i strömvägen just då befinner sig. l det slutna läget enligt fig 1 går nämligen hela strömmen genom kopplaren mellan de båda yttre kontakterna 6, 9 via den rörliga delen 4 som förbinder de förra galvaniskt med varandra. När nu brytning skall ske skall strömmen så fort som möjligt föras över till att gå via en av dioderna istället. Strömmen kan kopplas in till en diod under den del av en växelströmsperiod som ligger mellan tidpunkten strax innan dioden blir framspänd till och med dioden blir backspänd nästa gång. Detta innebär viden helperiod av 20 ms i praktiken att ett öppnande av ledningsvägen parallellt med dioden ifråga kan ske exempelvis ca 2 ms före nollgenomgång mot framspänningsriktningen till och med nästa nollgenomgång. ciao: 10 15 20 25 30 35 517 613 13 Vi antar nu att strömmen i strömvägen 1 vid önskemål om bryt- ning har den riktning som indikeras genom pilarna 15 i fig 1 och är inom det intervall som tillåter överförande av strömmen till di- oden 10. Styrenheten 14 styr_ då via motorn 12 den rörliga kon- takten 4 att rotera medsols för att öppna ett parallellt med dioden 10 liggande första kontaktdon, vilket här utgörs av kontakterna 6, 7 och den rörliga delen 4. Då uppnås det i fig 2 visade temporärt slutna läget. När detta sker bildas en liten gnista i gapet 16 mel- lan den rörliga delen 4 och kontakten 6, vilket resulterar i en spänning av vanligtvis 12-15 V, vilken kommer att driva på över- föringen av strömmen genom dioden 10, så att strömmen nu istället kommer att gå via dioden 10, kontakten 7, den rörliga delen 4 och kontakten 9. Längre fram kommer med hänvisning till fig 20 och 21 ett möjligt sätt att snabba på överföringen av strömmen att beskrivas.

När sedan spänningen över kopplaren byter riktning kommer inte någon ström att flyta igenom denna, utan en spänning kommer att byggas upp över den då backspända dioden 10 och nu fort- sättes rotationsrörelsen av den rörliga kontaktdelen 4 åt samma håll som tidigare, så att den galvaniska förbindelsen mellan kontakten 7 och kontakten 9 brytes, varvid denna brytning kan ske ljusbågsfritt, då inte någon ström går igenom kontaktstället vid brytningstillfället. Därigenom uppnås det i fig 3 visade helt öppna läget. Det är vid denna brytning viktigt att den sker så pass snabbt att spänningen över dioden 10 inte hinner byta rikt- ning igen och denna börjar leda. Skulle spänningen över koppla- ren befinna sig under den andra halvperioden vid detekterandet av behovet av brytning av strömvägen 1 skulle styrenheten istäl- let styra den rörliga kontaktdelen 4 att rotera i figurerna sett mot- sols för utnyttjande av dioden 11 vid brytningen istället. På detta sätt uppnås en möjlighet till en mycket snabb brytning av ström- vägen, och till och med vid det mest ogynnsamma läget hos väx- elspänningen vid detekterande av brytningsbehov kan kopplaren bringas mellan det slutna läget och det helt öppna läget enligt fig 3 inom väsentligt kortare tid än en period, vanligtvis alltid inom 15 ms vid en frekvens av 50 Hz hos våxelspänningen. n Iwnro 10 15 20 25 30 35 517 615 14 o v u ø nu Genom att i kopplarens slutna läge strömmen aldrig gàr igenom dioderna måste endast kontakterna 4, 6 och 9 dimensioneras för driftströmmen, som exempelvis kan vara 1000 A, medan dioderna 10, 11 dimensioneras för en möjlig kortslutningsström, vilken skulle i ett sådant fall kunna vara 25 kA. Denna skall de dock en- dast tåla under en mycket kort tid, och dimensioneringen av dio- den kan göras utan något hänsynstagande till någon ständig driftström genom kopplaren. Vidare måste dioderna vara dimen- sionerade för en återvändande spänning som under en kort tids- period appliceras över dessa efter öppnandet av nämnda första kontaktdon. Denna kan i fallet av en nätspänning av 12 kV ex- empelvis vara ca 20 kV. Själva kontaktdonen hos kopplaren måste dock i det öppna läget enligt fig 3 kunna tåla en betydligt högre så kallad impulsspänning, vilken i detta fall skulle kunna vara 75 kV.

Kopplaren kan med fördel anordnas på sådant sätt att brytstället 17 i läget enligt fig 3 är synligt, dvs som frånskiljare, så att ar- beten kan utföras utmed strömvägen i detta läge. Öppnandet och slutandet av kopplaren genom en enda mekanisk rörelse av en enda rörlig del medför de fördelar som finns angivna längre upp.

I fig 4-8 illustreras en elektrisk kopplare för växelström enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen, och denna skall nu beskrivas i något kortare ordalag än den enligt fig 1-3 under koncentrerande på de skillnader dessa utföringsformer uppvisar.

Huvudskillnaden mellan dessa består i att här är den rörliga de- len 4 direkt ansluten till nämnda strömväg på ena sidan om kopplaren. l övrigt skulle den rörliga delen och de tre kontakter 18-20 som här är anordnade utmed dennas rörelsebana kunna vara anordnade på cylindrar på liknande sätt som hos den ovan beskrivna utföringsformen och den rörliga delen kunna drivas i rotation på samma sätt som där.

Här förbinder ett halvledarelement i form av en diod 21, 22 var- dera i rörelsebanan sett yttre kontakt 18, 20 med den mellersta onan- 10 15 20 25 30 35 517 613 n o o o o: 15 kontakten 19, varvid den ena dioden har sin ledriktning mot den mellersta kontakten och den andra sin ledriktning ifrån den se- nare. I fig 5 visas det ekvivalenta kopplingsschemat till kopplaren enligt fig 4, varvid det är visat hur en last 23 kan vara ansluten till den rörliga kontakten 4.

Funktionen hos denna kopplare är följande. När önskemål om ett öppnande av strömvägen 1 uppstår görs val av rotationsriktning hos den rörliga delen 4 enligt samma premisser i beroende av informationer från avkännarorganet 13 som hos utföringsformen enligt fig 1-3. Vi tänker oss nu att strömmen igenom kopplaren har den riktning som visas genom pilen 15 i fig 4 och då således denna går genom kopplaren via den rörliga delen 4 och den mellersta kontakten 19. Brytning sker nu genom att den rörliga delen 4 bringas att rotera medsols i figurerna först förbi läget en- ligt fig 6 och sedan vidare till det enligt fig 7, varvid vid brytandet av _den galvaniska förbindningen mellan kontakterna 19 och 20 strömmen förs över till dioden 22 på samma sätt som ovan be- skrivet. Sedan fortsättes rotationen till det helt öppna läget enligt fig 8.

I fig 9 illustreras en elektrisk kopplare för växelström enligt en tredje föredragen utföringsform av uppfinningen, vilken fungerar enligt samma principer som de båda ovan nämnda, men här är istället den rörliga kontaktdelen 4 förflyttbar utmed en rätlinjig rörelsebana. I övrigt fungerar den på samma sätt som om en diod och en av de mellersta kontakterna, exempelvis dioden 11 och kontakten 8, skulle tas bort från utföringsformen enligt fig 1.

Detta medför följaktligen att öppnandet av strömvägen skulle kunna ta längre tid, därest strömmen vid uppstående av behov av brytning därav inte har en sådan riktning att brytningsförloppet kan påbörjas omedelbart. Istället sparas kostnader genom att antalet krävda halvledarelement halveras. Den ekvivalenta kret- sen är här visad i fig 10, där det finns antytt att en last 23 är an- sluten till den ena yttre 26 av kontakterna 24-26. Det visas i fig 11 och 12 hur först den rörliga delen 4 förflyttas utmed en rätlin- jig rörelsebana för uppnående av det temporärt öppna läget, i vil- -naøa 10 15 20 25 30 35 517 613 16 ket strömmen är överförd till halvledarelementet 27, till det helt öppna läget enligt fig 12. Tillförlitligheten hos denna kopplare blir mycket hög tack vare ett minimalt antal komponenter, och den blir även billig att producera. _ I fig 13 illustreras schematiskt en ytterligare föredragen utfö- ringsform av uppfinningen, vilken är baserad på idén att försöka höja spänningen hos åtminstone en gnista som uppstår vid se- parerande av två kontakter i samband med öppnande av det första kontaktdonet hos en kopplare enligt uppfinningen, det vill säga den spänning som då kommer att uppstå över halvledar- elementet och driver på överföringen av strömmen genom detta. I det visade exemplet åstadkommes detta genom en seriekoppling av flera sådana första kontaktdon 28, 29 parallellt med halvledar- elementet 30. För varje sådant seriekopplat kontaktdon kommer spänningen att vara exempelvis ca 12-15 V, så att den spänning sorn kommer att driva strömmen genom dioden 30 i det visade exemplet kommer att vara dubbelt så hög som vid anordnandet av endast ett kontaktdon parallellt därmed. Fördelar med detta har diskuterats längre upp. Vid tre seriekopplade kontaktdon blir spänningen tre gånger så hög och så vidare. Seriekopplingen av kontaktdonen kan exempelvis åstadkommas genom ett anord- nande av flera kontaktskivor, en för varje kontaktdon, med olika diametrar, på en axel med den största skivans kontakter anslu- tande till strömvägen på ömse sidor om seriekopplingen. Det vore även möjligt att utforma de kontakter som ingår i ett sådant första kontaktdon med åtminstone en del av ablaterande material anordnat att hettas upp och förångas till gaser för gasblåsning på ljusbågen vid separerande av två kontakter vid öppnande av det första kontaktdonet, vilket skulle innebära en högre ljusbågs- spänning. Ett sådant ablaterande material är ett material som kan förångas till gaser. l fig 14 illustreras schematiskt hur flera halvledarelement 31-33 kan seriekopplas med varandra för att tillsammans kunna klara av en given återvändande spänning efter brytning av strömvä- gen. Således kan hos alla ovan visade utföringsformer varje annan 10 15 20 25 30 35 517 613 17 diodsymbol ersättas med ett antal på detta sätt seriekopplade dioder. Här är det även möjligt att genom väljande av ett material med ett stort bandgap mellan valensbandet och ledningsbandet, såsom SiC eller diamant, uppnå att antalet krävda halvledarele- ment för en given spänning blir lågt. l fig 15 visas vidare hur det är möjligt att parallellkoppla halvle- darelement 31, 31' för att klara en viss kortslutningsström eller helt enkelt av redundansskäl, så att kopplaren kan fungera på önskat sätt även om någon diod i det ena så kallade paketet av seriekopplade dioder går sönder. l fig 16 illustreras vidare hur en varistor 34, företrädesvis av ZnO, kan parallellkopplas med respektive halvledarelement 35, varvid varistorn är anordnad att börja leda vid en spänning där- över i närheten av halvledarelementets maximala spänningstålig- het_. Detta kan åstadkommas genom att varistorerna normalt inte leder någon ström alls, då inte någon spänning kommer att vara applicerad över dessa, utan de kommer endast att erhålla en spänning över sig i samband med övergången mellan det tempo- rärt slutna och det helt öppna läget. I fig 17 illustreras hur spän- ningen U över halvledarelementen 35 i dessas backriktning ut- vecklas över tiden t när spänningen stiger över dessa i det tem- porärt slutna läget vid tidpunkten noll. Därvid visar den streckade linjen hur spänningen över dioderna utvecklas vid frånvaro av va- ristorer och den heldragna med varistorer. Det framgår sålunda att varistorerna kapar av den första spänningstoppen. Detta skulle i ett system med en nätspänning av 12 kV och en normal återvändande spänning av 22 kV kunna innebära att det normalt krävda antalet av fem 5 kV-dioder kan genom anordnandet av varistorerna reduceras till fyra, eftersom den första spännings- toppen då skulle kunna fås ned till 18 kV. Till vänster om (före) tiden O illustreras förändringen av strömmen l. Genom att på detta sätt parallellkoppla en separat varistor med varje halvle- darelement undviks att något enskilt halvledarelement får en högre spänning över sig än vad det tål, medan andra halvle- darelement får en lägre spänning över sig. Det är även möjligt att sn-ns 10 15 20 25 30 35 517 613 18 anordna med halvledarelementen parallellkopplade resistanser eller kapacitanser för att fördela spänningen väsentligen lika över halvledarelementen. l fig 18 och 19 illustreras en möjlig tillämpning av en brytare enligt uppfinningen för motorstarter. Det visas här hur två kopplare enligt fig 4 anordnats, varvid dessa kan ha en rörlig del 4 gemensam, vilket skulle kunna uppnås genom att i fig 4 tre kontakter och två halvledarelement skulle anordnas på samma sätt nedtill som upptill. Därvid är då den ena kopplaren ansluten till motorn 36 via en reaktor 37, medan den andra är direkt an- sluten till motorn. De flesta kraftnät är inte tillräckligt styva för att tillåta en start av stora motorer direkt anslutna därtill, då dessa drar så mycket effekt att spänningen på nätet skulle gå ned all- deles för mycket. Detta problem kan lösas genom att starta mo- torn enligt olika startmetoder, såsom reaktorstart, kondensa- torstart eller transformatorstart, varvid reaktorstart är illustrerad här. Når motorn skall startas bringas den i fig 18 visade vänstra kopplaren i ett slutet läge, som motsvarar läget enligt fig 4, så att motorn 36 erhåller sin matning via reaktorn 37. Skulle man nu av någon anledning vilja avbryta starten kan kontakterna 39-41 hos denna kopplare öppnas enligt sekvensen 41, 40, 39. När motorn sedan uppnått synkront varvtal kan reaktorn 37 frikopplas genom att kopplaren 38 bringas i öppet läge, medan kopplaren 42 bringas i slutet läge.

Skulle en kortslutning uppstå i någon utrustning ansluten till strömvägen 1, då kommer motorn 36 att börja gå som generator och bidra med effekt till felstället innan felet blivit bortkopplat.

Här finns en möjlighet att begränsa effekten av detta genom att i ett sådant fall kopplaren 38 slutes och kopplaren 42 öppnas, så att kortslutningsbidraget från motorn till felstället begränsas och samtidigt inbromsningen av motorn reduceras. Skulle en kortslut- ning uppstå i motorn eller ett planerat stopp göras, då öppnas kopplaren 42. s-pvo 10 15 20 25 30 35 517 613 ø ø o Q nu 19 l fig 19 är de båda kopplarna 38 och 42 sammanfattade genom en ruta 43, och det visas här att kopplarna lika väl kan anordnas direkt i anslutning till motorn med reaktorn anordnad mellan _ kopplarna och växelspänningsnätet 1.

I fig 20 illustreras hur medel anordnade att inverka höjande på spänningen vid separerande av två kontakter i samband med öppnande av det första kontaktdonet skulle kunna se ut. Här tän- ker vi oss att det första kontaktdonet uppvisar två fasta kontakter 44, 45, vilka är anordnade att i det slutna tillståndet vara galva- niskt förbundna genom en rörlig del 46. Den rörliga delen 46 är vid sin ena ände försedd med ett parti 47 av ett material med en förhållandevis hög resistivitet, så att resistansen mellan den rör- liga delen 46 och kontakten 44 och därmed mellan de båda kon- takterna 44 och 45 höjs i begynnelsen av nämnda separation (lä- get enligt fig 21) under tillåtande av en ström mellan dessa kon- takter därigenom, så att en spänning som kommer att driva på överföringen av strömmen igenom halvledarelementet kommer att ökas. Partiet 46 kan exempelvis vara gjort av grafit.

En annan fördel med en elektrisk kopplare enligt uppfinningen uppnås tack vare att i fallet av en trefasspänning, vilket är det vanligaste, de tre elektriska kopplarna för varje fas är anordnade styrbara helt oberoende av varandra, vilket inte är fallet hos tidi- gare kända sådana kopplare, vilka är mekaniskt hopkopplade med varandra, så att de alla måste öppnas eller slutas samtidigt.

Vid uppstående av ett fel nära en till ett växelströmsnät ansluten 'generator är det möjligt att en asymmetri hos spänningen kan fö- rekomma hos någon av faserna och att det dröjer flera perioder innan den blir noll, varför man hos tidigare kända elektriska kopplare måste vänta med brytningen tills man är säker på att en nollgenomgång har nåtts hos samtliga faser, vilket kan innebära en fördröjning i storleksordningen 100 ms. Genom den uppfin- ningsenliga anordningen av oberoende av varandra styrda elek- triska kopplare kan brytningen hos de faser där symmetri förelig- ger ske betydligt tidigare än för en fas med nämnda asymmetri, 11,1; 10 15 20 25 517 613 20 så att de skadliga konsekvenserna av av felet framkallade strömmar kan reduceras avsevärt.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man på området, utan att denne för den skull avviker från uppfin- ningens grundtanke sådan denna definieras i patentkraven.

Exempelvis vore det fullt möjligt att hos utföringsformen enligt fig 4 ta bort den ena kontakten och det därtill anslutna halvledar- elementet, men då skulle öppning endast kunna ske genom rö- relse i en enda riktning och brytningstiden bli längre. Likaså skulle hos utföringsformen enligt fig 1 en av de inre kontakterna och det därmed förbundna halvledarelementet kunna tas bort med samma resultat som följd.

De utföringsformer som ovan uppvisar en rotationsrörelse skulle kunna modifieras till en rätlinjig rörelse av den rörliga delen istället, medan hos utföringsformen enligt fig 9 en förändring i den andra riktningen skulle kunna ske.

Det vore även möjligt att byta ut de ovan visade dioderna mot andra halvledarelement som har förmåga att spärra i åtminstone en riktning i enlighet med vad som tidigare sagts.

Claims (29)

10 15 20 25 30 35 517 613 21 Patentkrav

1. Elektrisk kopplare för växelström innefattande två i en ström- väg parallellkopplade grenar, varvid en första av dem innefattar ett första kontaktdon med två relativt varandra för öppnande och slutande rörliga kontakter (4, 6, 7) och den andra innefattar ett element (10) med förmåga att spärra ström genom sig i åtmins- tone en första spärriktning och leda ström genom sig i åtmins- tone en riktning, varvid ett andra kontaktdon med två relativt var- andra för öppnande och slutande rörliga kontakter (4, 7, 8) är se- riekopplat med elementet, varvid kopplaren även innefattar en enhet (14) anordnad att styra öppning av nämnda strömväg ge- nom att styra det första kontaktdonet att öppna för överförande av strömmen till elementet när detta är i eller på väg in i ledande tillstånd och sedan det andra kontaktdonet att öppna när ele- mentet är i ett tillstånd av spärrande av ström genom sig för brytande av strömmen genom kopplaren, varvid kopplaren inne- fattar åtminstone en rörlig del (4) och att enheten är anordnad att styra denna del att utföra en enda mekanisk rörelse för att öppna eller sluta de båda kontaktdonen, varvid kopplaren innefattar åt- minstone tre (6-9, 18-20, 24-26) utmed den rörliga delens (4) bana för nämnda mekaniska rörelse efter varandra anordnade kontakter, varvid elementet (10, 11, 21, 22, 27) förbinder en för- sta och andra intilliggande av dessa tre kontakter med varandra och är ett halvledarelement (10), samt varvid enheten (14) är an- ordnad att styra det första kontaktdonet att öppna när halvledar- elementet är i eller på väg in i ledande tillstånd, därav, att den innefattar åtminstone två nämnda halvledarele- ment (10, 11, 21, 22) anslutna mellan var sin utmed den rörliga delens rörelsebana yttre kontakt och en närmast den senare be- lägen kontakt, att den rörliga delen (4) är anordnad att i koppla- rens slutna tillstånd bilda en galvanisk förbindelse mellan samt- liga kontakter mellan och inklusive nämnda yttre kontakter, att kopplaren innefattar organ (13) för avkännande av riktningen hos strömmen igenom kopplaren i det slutna tillståndet, och att styr- enheten (14) är anordnad att på grundval av informationer från nämnda avkännarorgan vid brytande av strömmen genom koppla- 10 15 20 25 30 35 517 613 22 ren styra den rörliga delen att röra sig i endera riktningen utmed sin rörelsebana för att genom brytande av den galvaniska för- bindelsen mellan en första yttre kontakt och en första denna intil- liggande kontakt öppna det första kontaktdonet och därefter ge- nom fortsatt rörelse öppna det andra kontaktdonet.

2. Kopplare enligt krav 1, känneteçlgnad därav, att den innefattar åtminstone två (19, 20) utmed den rörliga delens (4) bana för nämnda mekaniska rörelse efter varandra anordnade kontakter, att den rörliga delen är anordnad att i kopplarens slutna tillstånd bilda en galvanisk förbindelse mellan nämnda två kontakter, att kopplaren är anordnad att via en (19) av kontakterna och den rörliga delen vara inkopplad i en genom kopplaren ledande strömväg, att halvledarelementet (22) förbinder de båda kontak- terna med varandra, och att styrenheten (14) är anordnad att styra öppning av nämnda strömväg genom att styra den rörliga delen att röra sig utmed en sådan bana och i sådan riktning att först den galvaniska förbindelsen mellan den ena (19) av nämnda två kontakter och den rörliga delen bryts för öppnande av det första kontaktdonet och sedan den galvaniska förbindelsen mel- lan den andra (20) av nämnda båda kontakter och den rörliga delen bryts för öppnande av det andra kontaktdonet.

3. Kopplare enligt krav 1, därav, att den rörliga delen (4) är anordnad att i kopplarens slutna tillstånd bilda en galvanisk förbindelse mellan nämnda tre kontakter (6-9, 24-26), att styrenheten är anordnad att för brytande av strömmen genom kopplaren styra den rörliga delen att röra sig utmed en sådan bana och i sådan riktning att först den galvaniska förbindelsen mellan den första kontakten (6; 9, 24) mest avlägsen från den tredje av kontakterna och de båda övriga kontakterna bryts för öppnande av det första kontaktdonet och sedan den galvaniska förbindelsen mellan den andra (7; 8, 25) och tredje kontakten (8; 7, 26) bryts för öppnande av det andra kontaktdonet. 10 15 20 25 30 35 517 615 23

4. Kopplare enligt krav 1 eller 3, därav, att den är anordnad att via nämnda båda yttre kontakter (6, 9) vara in- kopplad i en genom kopplaren ledande strömväg, att kontakterna (6-9) utmed den rörliga delens bana för den mekaniska rörelsen är fyra till antalet, att halvledarelementen (11, 12) är anordnade att spärra mot ström därigenom antingen båda till eller båda fràn respektive yttre kontakt, och att styrenheten (14) är anordnad att styra den rörliga delen (4) så att efter öppnandet av det första kontaktdonet den galvaníska förbindelsen mellan nämnda första intilliggande kontakt och den intill den andra yttre kontakten lig- gande kontakten brytes för öppnande av det andra kontaktdonet.

5. Kopplare enligt krav 1, 2 eller 4, därav, att de utmed den rörliga delens rörelsebana anordnade kontakterna (18-20) är tre till antalet, att kopplaren är anordnad att via den mellersta kontakten (19) och den rörliga delen (4) vara inkopplad i en genom kopplaren ledande strömväg, att det ena halvledar- elementet (21) är anordnat att spärra mot ström därigenom till den mellersta kontakten och det andra (22) att spärra mot ström därigenom från den mellersta kontakten, och att styrenheten (14) är anordnad att styra den rörliga delen så att efter öppnandet av det första kontaktdonet den galvaníska förbindelsen mellan den första yttre kontakten (18, 20) och den rörliga delen (4) brytes för öppnande av det andra kontaktdonet.

6. Kopplare enligt något av kraven 1-5, därav, att styrenheten är anordnad att styra den rörliga delen (4) utmed en väsentligen rätlinjig rörelsebana.

7. Kopplare enligt något av kraven 1-6, därav, att styrenheten är anordnad att styra den rörliga delen (4) utmed en väsentligen cirkelbågformad rörelsebana.

8. Kopplare enligt krav 7, därav, att den rörliga delen är stelt förbunden med en axel (3), och att styrenheten är anordnad att styra en drivinrättning att vrida axeln för förflyttande av den rörliga delen utmed nämnda bana. 10 15 20 25 30 35 517 613 24

9. Kopplare enligt krav 7 eller 8, därav, att den innefattar ett första stycke (2) roterbart mottaget i ett andra stycke (5), och att den rörliga delen (4) är anordnad på ett av styckena och kontakterna (6-9) utmed nämnda rörelsebana är anordnade på ett annat av styckena.

10. Kopplare enligt krav 9, därav, att de båda styckena genom kontakterna bildar helt eller delvis varsin cylin- der (2, 5) med höjden och diametern hos denna avpassade efter driftströmmen genom kopplaren i slutet tillstånd respektive spän- ningen den har att hålla i det öppna tillståndet.

11. Kopplare enligt krav 9 eller 10, kängetecknad därav, att den rörliga delen (4) är anordnad på det första stycket, och att en motor (12) är integrerad i styckena för att driva dessa att rotera relativt varandra.

12. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att den innefattar organ (13) anordnade att väsentligen kontinuerligt känna av riktningen och storleken hos strömmen genom kopplaren och sända ut informationer om detta till styren- heten (14).

13. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att den innefattar flera seriekopplade nämnda element (31-33) anordnade att tillsammans hålla en spänning över kopp- laren i spärrande tillstånd.

14. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att den innefattar flera parallellkopplade nämnda element (31, 31') anordnade att tillsammans ta hand om strömmen ige- nom kopplaren efter öppnandet av det första kontaktdonet.

15. Kopplare enligt något av föregående krav, kä kn därav, att en spänningsbegränsande anordning (34) är parallell- kopplad med elementet (35), och att nämnda anordning är an- 10 15 20 25 30 35 517 613 25 ordnad att börja leda vid en spänning däröver i närheten av ele- mentets maximala spänningstálighet.

16. Kopplare enligt krav 13 och 15, känneteçknad därav, att varje element har en egen nämnd spänningsbegränsande anord- ning (34) parallellkopplad med sig för väsentligen jämn fördelning av spänningen över seriekopplingen av element på de enskilda elementen.

17. Kopplare enligt krav 15 eller 16, kännetegkgad därav, att den spänningsbegränsande anordningen är en varistor.

18. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att den innefattar medel anordnade att inverka höjande på spänningen vid separerande av två kontakter i samband med öppnande av det första kontaktdonet.

19. Kopplare enligt krav 18, lgännetegknad därav, att nämnda medel innefattar flera seriekopplade första kontaktdon anordnade att väsentligen samtidigt öppnas för överförande av strömmen till elementet.

20. Kopplare enligt krav 18 eller 19, därav, att nämnda medel innefattar ett element (47) anordnat att höja resi- stansen mellan nämnda två kontakter (44, 46) vid begynnelsen av nämnda separerande av dem under tillåtande av en ström mellan dessa kontakter därigenom.

21. Kopplare enligt krav 18 eller 19, lgängetegknad därav, att nämnda medel är bildade av att i det första kontaktdonet ingå- ende kontakter har åtminstone en del av ablaterande material anordnat att hettas upp och förångas till gaser för gasblåsning på en ljusbåge vid separerande av två kontakter vid öppnande av det första kontaktdonet.

22. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att halvledarelementet är en diod. 10 15 20 25 517 613 26

23. Kopplare enligt något av kraven 1-21, därav, att halvledarelementet är styrbart.

24. Kopplare enligt något av kraven 1-21, därav, att halvledarelementet är släckbart.

25. - Kopplare enligt krav 23, därav, att halvledar- elementet är en tyristor.

26. Kopplare enligt krav 24, kännegegknad därav, att halvledar- elementet är bidirektionellt, dvs kan spärra och leda i båda rikt- ningarna.

27. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att halvledarelementet är av ett material med ett energi- gap mellan valensband och ledningsband överstigande 2,5 eV, såsom SiC och diamant.

28. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att den systemspänning den är utformad att verka vid lig- ger mellan 1-52 kV.

29. Kopplare enligt något av föregående krav, därav, att den är anordnad att i det slutna tillståndet åtminstone klara av en driftström av 1 kA, företrädesvis minst 2 kA.