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Dokumentenidentifikation DE69829057T2 29.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001006537
Titel Vorrichtung zur Regelung der Öffnung und Schliessung eines elektrisches Schaltgerätes und verwandtes Verfahren
Anmelder ABB Research Ltd., Zürich, CH
Erfinder Gemme, Carlo, 16166 Genova Quinto (Ge), IT;
Cereda, Carlo, 24043 Caravaggio (Bg), IT;
Corbetta, Giuliano, 20110 Milano, IT;
Borlotti, Roberto, 24046 Bagnatica (Bg), IT
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Bardehle, Pagenberg, Dost, Altenburg, Geissler, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69829057
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.12.1998
EP-Aktenzeichen 982040834
EP-Offenlegungsdatum 07.06.2000
EP date of grant 16.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.12.2005
IPC-Hauptklasse H01H 9/56
IPC-Nebenklasse H01H 11/00   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen elektrischer Schalteinrichtungen wie Trennschaltern, Isolatoren, Kurzunterbrechern und ähnlichem, in einem Stromverteilungs- und/oder Übertragungsnetzwerk, und verwandtes Verfahren.

Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Steuervorrichtung, die es möglich macht, die Steuerparameter, die einem Aktuator eingegeben werden, in Echtzeit anzupassen, wodurch folglich ein gewünschtes Bewegungsgesetz für die beweglichen Teile der Schalteinrichtung, die durch ihn bewegt werden, erhalten werden können.

Wie bekannt ist, wird die Schalteinrichtungsoperation ausgeführt in Bezug zu einem Steuersignal, welches z.B. von einem Steuerpult oder einer Schutzlogik gesendet wird; insbesondere wird dieses Signal an einen Aktuator gesendet, der verursacht, dass die ihm zugeordnete Schalteinrichtung eine entsprechende Öffnungs- oder Schließungsoperation ausführt.

In der früheren Technik arbeiten die für diesen Zweck verwendeten Aktuatoren, im Allgemeinen vom mechanischen Typ, gemäß einem Bewegungsgesetz, das nicht einstellbar ist, wodurch die Kraft, welche sie auf die Schalteinrichtung anwenden, nicht gesteuert werden kann. Das Verhalten der Aktuatoren kann daher als "binär" definiert werden, d.h. die angewandte Kraft ist entweder keine oder das Maximum. Dies führt im Allgemeinen dazu, dass beide, der Aktuator und das Energiespeichersystem, das benötigt wird, um ihn zu versorgen, überdimensioniert werden, um mit jedem möglichen Zustand der Verwendung der Schalteinrichtung während ihrer Lebensdauer fertig zu werden. Auf diese Weise wird die Schalteinrichtung in den meisten Fällen mit mehr Energie versorgt, als sie tatsächlich für die Operation benötigt, was eine nachteilige Wirkung auf die Energieeffizienz des Systems hat und die Energie erhöht, welche in dem Anschlag an dem Ende der Operation umgewandelt wird, mit folglich hohen mechanischen Belastungen auf die Schalteinrichtung und niedrigerer Gesamtzuverlässigkeit des Systems. Zusätzlich ist es mit diesen Aktuatoren unmöglich, eine Operation anzuhalten, sobald sie begonnen hat, was einen daran hindert, die Koordination der Trennschalter in einem elektrischen Netzwerk zu verbessern; zum Beispiel ist es für einen Trennschalter nicht möglich, seine Operation abzubrechen, sobald sie begonnen hat, wenn er erkennt, dass ein nachgeordneter Trennschalter, welcher den Fehler eliminiert, ausgelöst wurde, was ihn daran hindern würde, zu öffnen und die Stromversorgung an fehlerfreie Teile des elektrischen Systems abzuschalten und die Bedienung der an ihn verbundenen Lasten ohne Grund zu unterbrechen.

Ein Aspekt, der unerlässlich zu erwähnen ist, besteht darin, dass, wenn solche Aktuatoren mit einem nicht einstellbaren Bewegungsgesetz verwendet werden, die erhaltene Öffnungs- oder Schließungsoperation (gleichzeitig für alle drei Phasen) im Allgemeinen asynchron ist in Bezug zu den Phasen der elektrischen Parameter, d.h., sie haben keine zeitliche Beziehung mit dem elektrischen Netzwerk; dies führt in den meisten Fällen zur Erzeugung von Transienten in dem elektrischen Netzwerk aufgrund von Prestrike-Phänomenen während des Schließens und Restrike-Phänomenen während des Öffnens. Insbesondere kann, abhängig von der An der Last, die in dem elektrischen Netzwerk vorhanden ist, eine Operation, welche zu einem nicht optimalen Zeitpunkt ausgeführt wird, hochfrequente Schwingphänomene erzeugen, mit hohen Amplituden verglichen zu den Nennwerten der elektrischen Parameter des elektrischen Netzwerks; die Stromwerte können z.B. sogar mehrere Größenordnungen höher steigen als der Nennstromwert. Diese Transienten unterwerfen das elektrische Netzwerk klar anormalen Belastungen und haben das Potenzial, die erwartete Lebensdauer der Ausrüstung, die an das elektrische Netzwerk angeschlossen ist, zu verkürzen; weiterhin führen sie in jedem Fall zu einer größeren Abnutzung der Kontakte der Schalteinrichtung selber und somit reduzieren sie ihre Nutzungsdauer.

In der bekannten Technik wurden einige Lösungen vorgeschlagen, mit der Absicht die Operation der Schalteinrichtung synchron mit dem elektrischen Netzwerk zu machen, in welchem sie verwendet wird, um damit die oben beschriebenen Probleme zu begrenzen. Es sollte betont werden, dass die Öffnungs- und/oder Schließungsoperation als synchron betrachtet werden können, wenn ein idealer Auslösemoment in Bezug auf die Art der Last und den Modus, in welchem sie an das elektrische Netzwerk verbunden ist, eingestellt wurde, wie die Nullspannung für eine Kapazität oder die Spitzenspannung für eine reaktive Last z.B. der Augenblick des Endes der Operation innerhalb eines Synchronitätszeitfensters um den idealen Moment fällt, in welchem die erhaltenen Transienten genügend niedrig sind.

Eine der vorgeschlagenen Lösungen ist veranschaulicht im United States-Patent Nr. 5 119 260, welches das Problem angeht, das sich nur auf das synchronisierte Öffnen einer induktiven Last zu einer vorherbestimmten Zeit bezieht in Bezug zu dem natürlichen Durchgang des Stroms durch Null in solch einer Weise, dass Überspannungen vermieden werden. In diesem Patent wird die Zeit für die Operation bereitgestellt, gemessen während einer oder mehrerer vorhergehenden Operationen, um die Öffnungsoperation innerhalb des Synchronisierungszeitfensters zu halten. Um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Operationszeit nicht konstant ist, sondern in Bezug auf die Umgebungstemperatur und die Öffnungsspulentemperatur variiert, werden diese Temperaturen dem Controller bereitgestellt unter Verwendung eines geeigneten Sensors. Insbesondere ist der Controller mit einem System ausgestattet, das in der Lage ist, die Eigenschaften der Variation in der Operationszeit zu bewerten in Bezug auf die gemessenen Temperaturwerte; weiterhin, um mögliche Variationen in der Öffnungszeit in Bezug auf die Zeitperiode zu berücksichtigen, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Operationen verlaufen ist, empfängt der Controller auch eine Messung dieser Zeitperiode und verwendet sie, um die vorgesehene Operationszeit zu korrigieren unter Verwendung einer speziellen vorherbestimmten Funktion. Die Steuerzeit in Bezug auf die vorgesehene Null wird dann berechnet in Bezug auf das Verhalten, welches während der vorhergehenden Operation beobachtet wurde, und den betrachteten Einflussfaktoren, nämlich die Temperatur und die Zeit, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Operationen verlaufen ist.

Diese Lösung setzt daher ein präzises Wissen des elektrischen und mechanischen Verhaltens der Vorrichtung voraus in Bezug auf die vorbenannten Variablen; dieses Wissen leitet sich ab aus Charakterisierungsmessungen, welche in einer Testphase durchgeführt werden, mit Bezug auf eine Stichprobe von Vorrichtungen, die als signifikant bzgl. des Verhaltens jedes möglichen ähnlichen Schalteinrichtungsprodukts betrachtet wird, das hergestellt wird.

Die hauptsächliche Einschränkung der Lösung liegt in der Genauigkeit, mit welcher man in der Lage ist, das Verhalten eines spezifischen Trennschalters wiederzugeben, insbesondere unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Belastungen, welcher er während seiner Betriebsdauer unterworfen sein kann, und daher der mechanischen und elektrischen Abnutzung, welche die Betriebszeit beeinflusst.

Weiterhin macht die Verwendung eines Prozessors, welcher die tatsächlichen Öffnungszeiten berechnet, die in Echtzeit genommen wurden, es nur möglich, den begangenen Fehler, in Bezug auf die vorherbestimmte Betriebszeit, am Ende der Operation selber zu bewerten, und verhindert daher jede Form eines korrigierenden Eingriffs während seiner Ausführung; da die anzuwendende Korrektur daher mit Bezug auf die vorhergehende Operation bewertet wird, ist es nicht möglich, zu garantieren, dass die Synchronitätsbedingung in der nächsten Operation beachtet wird.

Schließlich muss die Tatsache hervorgehoben werden, dass die Erfinder der dargestellten Vorrichtung sie nicht für Öffnungsoperationen ausgerüstet haben in dem Falle eines Fehlers und daher während der Transienten von Kurzschlussströmen.

Eine andere Lösung ist im US-Patent 5,361,184 gezeigt, die das Problem angeht, betreffend der Steuerung der Trennschalter oder Isolationseinrichtungen sowohl in den Öffnungs- als auch Schließphasen, wobei der optimale Augenblick der Operation als die Nullspannung zum Schließen und der Nullstrom zum Öffnen genommen wird. Insbesondere wird in der dargestellten Vorrichtung die tatsächlich benötigte Operationszeit während jeder Operation aufgezeichnet; zusätzlich ist die Vorrichtung mit Mitteln zum Erkennen von Transienten ausgerüstet, um zu bewerten, ob die Operation synchron ausgeführt wurde. Falls dies nicht der Fall ist, erzeugt die Vorrichtung ein Signal zum Korrigieren der vorherbestimmten Operationszeit für nachfolgende Operationen und Erhalten von synchroner Operation; zusätzlich macht es ein geeignetes Umgebungskompensationssystem möglich, weitere Korrekturen auszuführen, welche den Einfluss der Temperatur und des atmosphärischen Drucks auf die vorherbestimmte Betriebszeit berücksichtigen.

Die hauptsächliche Einschränkung der Lösung residiert daher in der Tatsache, dass die Vorrichtung auf früheres Wissen des Verhaltens der Trennschalter und/oder Isolatoren in Bezug auf die Umgebungsfaktoren gestützt ist. Zusätzlich kann die adaptive Korrektur der Betriebszeit folgend dem Ergebnis einer vorhergehenden Operation zu Schwingungen führen und stellt nicht sicher, dass Synchronität erzielt wird. Schließlich schränkt die Annahme der Nullspannung im Schließen und des Nullstroms im Öffnen als die optimale Zeit zum Ausführen der Operationen die möglichen Fälle zur Anwendung der Vorrichtung ein; sie ist z.B. gänzlich ungeeignet zum Schließen auf induktive Lasten.

In dieser Lösung können weitere Fehler durch die gewählten Modi der Synchronisation verursacht werden mit den elektrischen Netzwerksignalen, welche entweder die Verwendung einer Spannungsreferenz verwenden und die Bestimmung einer Stromreferenz aus einer Phasenwinkelmessung, die nachfolgend als konstant betrachtet wird, oder die Zeitpunkte bestimmen des Durchgangs der Nullspannung aus einer einzigen Messung, wobei das elektrische Netzwerk als symmetrisch angenommen wird und daher als mit Verzögerungen von 120° elektrisch arbeitend. Diese Methode des Erkennens der Referenzzeitpunkte (Nullpunkte) macht das System bei verzerrten Spannungen ineffizient, beim Vorliegen von Transientenkomponenten und, allgemeiner, mit Netzwerkparametern, die harmonische oder nicht symmetrische Komponenten haben, und ist daher nicht anwendbar für synchrones Öffnen auf Fehler.

Obwohl die oben erwähnten Lösungen es möglich machen, die besagten Probleme in bestimmten Fällen teilweise zu lösen, sind sie im Ergebnis daher jedoch nicht in der Lage zu garantieren, dass Synchronität in der tatsächlichen Zeit erreicht wird, da sogar in den Fällen, wo adaptive Streuermethoden angewandt werden, sie nicht auf die laufende Operation wirken, sondern nur geschätzte Korrekturen einführen, die eine Wirkung, die nicht vollständig kontrolliert werden kann, auf die nächste Operation haben. Sie sind daher grundsätzlich offene Regelkreise, in welchen die Einführung von Rückführung den Regelkreis mit einer zeitlichen Dynamik schließt, die signifikant länger als die einzelne Operation ist, so dass es gänzlich ineffektiv sein könnte.

Ein anderes Beispiel von Lösungen bekannten Typs ist in WO 96/36982 offenbart, welche eine Steuervorrichtung mit einer einzelnen Regelkreissteuervorrichtung offenbart.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen elektrischer Schalteinrichtungen bereitzustellen, die in der Lage ist, die Parameter im Eingang an den Aktuator in Echtzeit anzupassen, um die Kraft, die er anwendet, zu jedem Zeitpunkt in der Betriebszeit zu regeln, wodurch es ermöglicht wird, dass ein gewünschtes Bewegungsgesetz den beweglichen Teilen der Schalteinrichtung, die durch ihn betätigt wird, auferlegt werden.

Als Teil dieser Aufgabe ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen bereitzustellen, die es möglich macht, auf die einzelnen Pole eines Drei-Phasen-Systems zu wirken, um die Operation in einer optimalen Weise für das elektrische System als ganzes auszuführen, wodurch es einem ermöglicht wird, in dem Falle eines Fehlers, nur auf die betroffene Phase zu wirken und die Operation der fehlerfreien Phasen fortzusetzen, wodurch eine größere Verfügbarkeit und Kontinuität des Dienstes sichergestellt wird.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen bereitzustellen, welche die Wiederholbarkeit der auszuführenden Operation garantiert sowie ihre Optimierung in Bezug auf die verschiedenen Typen von gewählten Unterbrechungstechniken.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen elektrischer Schalteinrichtungen bereitzustellen, die es möglich macht, die in der Operation verwendete Energie zu vermindern, wodurch es möglich gemacht wird, die Auslegung des Aktuators und des Energiespeichersystems zu optimieren, womit ein wirtschaftlicher Vorteil einhergeht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen elektrischer Schalteinrichtungen bereitzustellen, die es möglich macht, die Bewegung des Aktuators sowohl in den Anfangs- als auch Endphasen zu steuern, wodurch es z.B. möglich gemacht wird, die Schalteinrichtung zu bremsen, wobei die kinetische Energie, die in dem Anschlag umgesetzt wird, vermindert wird, oder die Operation eines Trennschalters mit anderen nachgeordneten zu koordinieren, wobei eine Operation, die gestartet wurde, abgebrochen wird, wenn sie nicht länger notwendig ist, um eine größere Kontinuität des Dienstes sicherzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen elektrischer Schalteinrichtungen bereitzustellen, die es möglich macht, die Betriebszeit der beweglichen Teile der Schalteinrichtung zu steuern und die Operation synchron, für jede einzelne Phase, in Bezug auf die Phasen der elektrischen Parameter des Netzwerks auszuführen, ungeachtet des Zeitpunkts eines Befehls, der von einer Steuertafel oder einer Schutzlogik gesendet wurde.

Eine nochmals andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen bereitzustellen, wo einfache Veränderungen ermöglichen können, Synchronität der Operation mit der Wellenform des elektrischen Netzwerks zu erhalten mit unterschiedlichen Arten von Netzwerken und vorhandenen Lasten, wodurch es sich unterscheidet durch beträchtliche Flexibilität in der Verwendung und im Ermöglichen insbesondere der Synchronisierung während des Öffnens auf einen Fehler zu verwirklichen, wodurch elektrische Abnutzung signifikant begrenzt wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen bereitzustellen, welche es möglich macht durch Regeln des Bewegungsgesetzes der Aktutator-Schalteinrichtungsanordnung in Echtzeit, die Spannungs- und Stromtransienten des elektrischen Netzwerks zu eliminieren, oder diese wenigstens so weit als möglich zu begrenzen, wodurch jegliche anormale Belastungen auf den Isolationssystemen der vorliegenden Komponenten reduziert wird, sowie auch elektrodynamische und thermische Belastungen.

Eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen bereitzustellen, welche es erlaubt, Operationen zu erhalten, die synchron mit der Wellenform des elektrischen Netzwerks sind, wodurch es möglich gemacht wird, ihre Zuverlässigkeit zu erhöhen, während auch die elektrische und mechanische Lebensdauer der Schalteinrichtung, die in ihr vorhanden ist, erhöht wird.

Eine zusätzliche, jedoch nicht letzte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen bereitzustellen, die hoch zuverlässig und relativ einfach zu wettbewerbsfähigen Kosten herzustellen ist.

Diese Aufgabe, zusammen mit der oben erwähnten und anderen Aufgaben, die hiernach klarer hervorgehen sollen, werden durch die Steuervorrichtung für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen gelöst, wie z.B. Trennschalter, Isolatoren, Kurzunterbrechern und ähnlichem, in einem elektrischen Verteilungs- und/oder Übertragungsnetzwerk, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass sie umfasst:

  • – einen Aktuator mit einstellbarem Bewegungsgesetz;
  • – eine Verarbeitungs- und Steuereinheit, welche einen Operationsbefehl erhält und ein Steuersignal an den Aktuator sendet, welcher verarbeitet wird in Bezug zu:
  • – einem vorherbestimmten nominellen Verhalten;
  • – Information, direkt oder indirekt über die Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung des beweglichen Teils der Schalteinrichtung;
  • – Information betreffend die Variation, in Bezug auf das nominelle Verhalten des gesamten gestreuten Systems Aktuator-kinematische Kette-Schalteinrichtung;
um das gewünschte Bewegungsgesetz des beweglichen Teils zu verwirklichen.

Die oben erwähnte Aufgabe, zusammen mit den oben erwähnten und anderen Aufgaben, werden auch durch ein Steuerverfahren für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen, wie z.B. Trennschalter, Isolatoren, Kurzunterbrechern und ähnlichem erreicht, in einem elektrischen Verteilungs- und/oder Übertragungsnetzwerk, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass es die folgenden Phasen umfasst:

  • a) Senden eines Steuersignals an einen Aktuator mit einstellbarem Bewegungsgesetz;
  • b) direktes oder indirektes Erfassen von Informationen über die Bewegung oder Geschwindigkeit oder Beschleunigung des beweglichen Teils der Schalteinrichtung, welche durch den einstellbaren Aktuator betätigt wird, und Verarbeiten eines Steuersignals;
  • c) Modulieren des Flusses von Energie, welche an den Aktuator bereitgestellt wird, in Bezug auf das Steuersignal, derart, um die Kraft, die es auf das System kinematische Kette-Schalteinrichtung ausübt, einzustellen und das gewünschte Bewegungsgesetzt des beweglichen Teils zu erhalten.

Dies wird erreicht durch die vorliegende Erfindung, welche eine Steuervorrichtung für elektrische Schalteinrichtungen bereitstellt und ein Steuerverfahren für elektrische Schalteinrichtungen, gemäß den beigefügten Ansprüchen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden klarer hervorgehen aus der Beschreibung von bevorzugten aber nicht ausschließlichen Ausführungsformen der Vorrichtung der Erfindung, rein beispielhaft dargestellt und ohne Begrenzung mit der Hilfe von beigefügten Zeichnungen, in welchen:

1 ein allgemeines Blockdiagramm der Steuervorrichtung wie in der Erfindung ist;

2 ein detailliertes Blockdiagramm einer Ausführungsform der Steuervorrichtung wie in der Erfindung ist;

3 ein detailliertes Blockdiagramm von Steuermitteln und Konvertermitteln ist, welche in der Vorrichtung wie in der Erfindung verwendet werden;

4 ein detailliertes Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wie in der Erfindung ist;

5 ein Diagramm ist, welches die Spannungsrate in Bezug zur Zeit unter normalen Betriebsbedingungen darstellt;

6 ein Diagramm ist, welches die Stromphase in Bezug zur Zeit bei Vorliegen einer Transienten darstellt.

Mit Bezug auf 1 und 2 umfasst die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Verarbeitungs- und Steuereinheit, welche in ihrer Gesamtheit durch Bezugszeichen 100 angezeigt ist, welches einen Betriebsbefehl 1 in Eingang von einer Steuertafel oder Schutzlogik erhält und ein erstes Steuersignal 3 in Ausgang zu einem Aktuator 2 sendet. In der Ausführungsform der Vorrichtung wie in der Erfindung arbeitet der verwendete Aktuator vorteilhafterweise mit einem einstellbaren Bewegungsgesetz; auf diese Weise kann die Kraft, die durch den Aktuator auf die Schalteinrichtung 4 angewandt wird, durch eine kinematische Kette 5, welche sie verbindet, eingestellt werden und macht es möglich, ein System 200 Aktuator-kinematische Kette-Schalteinrichtung zu haben, welches perfekt gesteuert bzgl. der unterschiedlichen Anwendungsvoraussetzungen ist unter Verwendung der Prozeduren, die im Detail hiernach dargestellt werden.

Genauer ist der betroffene Aktuator ein elektromagnetischer Aktuator, der Gegenstand der europäischen Patentanmeldung Nr. EP 97 203 501.8-2302, deren Beschreibung verstanden werden soll als hierin in Bezug genommen beinhaltet; der spezifische Bezug auf den Aktuator soll klar allein zum Zwecke der Erklärung verstanden werden, indem jeder Aktuator mit einstellbarem Bewegungsgesetz, wie z.B. ein pneumatischer Aktuator, in äquivalenter Weise in der Vorrichtung wie der Erfindung verwendet werden könnte.

Wie in den Figuren dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung geeignete Rückführungsmittel 6 zum Auswerten, durch direkte oder indirekte Messung, der Position des beweglichen Teils der Schalteinrichtung, die an den Aktuator verbunden ist, konkret können diese Mittel 6 einen Positionssensor umfassen, welcher eine Bewegung irgendeines Punktes des kontrollierten Systems 200 erkennt und ein entsprechendes Signal 7 sendet, welches in Echtzeit die Position des beweglichen Kontakts der Schalteinrichtung an Steuermittel 10 der Verarbeitungs- und Steuereinheit 100 sendet; alternativ könnten Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensoren verwendet werden, welche die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung irgendeines Punktes des Systems 200 erkennen und die entsprechende Information 7 der Geschwindigkeit oder Beschleunigung des beweglichen Teils an Mittel 10 senden. Dieser Sensor, unabhängig davon, ob es eine Positions-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor ist, kann in irgendeinem Punkt der kinematischen Kette 5 oder der Schalteinrichtung 4 positioniert sein, um spezifischen Anwendungen und/oder Bedürfnissen zu entsprechen.

In einer anderen Ausführungsform kann die Information bzgl. der Position der beweglichen Teile an die Steuermittel 10 bereitgestellt werden, insbesondere ohne die Verwendung von Sensoren ("sensorloses System") unter Verwendung eines mathematischen Modells des gesteuerten Systems 200; dieses Modell, welches Teil der Einheit 100 bildet, empfängt ein Signal in Eingang, das eine Funktion der Steuerparameter des Aktuators ist, in diesem Fall die Spannung und Strom der Spannungsversorgung zu der Windung, und ein Signal anzeigend für die geschätzte Position der beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung an die Steuermittel 10 in Echtzeit bereitstellt. Wenn der verwendete Aktuator z.B. ein pneumatischer Typ ist, könnten die Steuerparameter der Druck und das Volumen des verwendeten kompressiblen Fluids sein.

Die Steuermittel 10, welche in Eingang den Betriebsbefehl 1 und das direkte oder indirekte Signal 7 empfangen, welches anzeigend für die Position oder Geschwindigkeit oder Beschleunigung in Echtzeit der beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung ist, senden ein entsprechendes zweites Steuersignal 19 in Ausgang an Konvertermittel 20.

Insbesondere umfassend in der Vorrichtung wie in der Erfindung und wie in größerem Detail in 3 dargestellt die Steuermittel 10 Berechnungsmittel 11, welche das Signal 7 in Eingang empfangen und vermittels geeigneter Integrationen/Differentiationen ein Signal 14 senden, welches anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte zu diesem Zeitpunkt, in Ausgang an erste geschlossene Regelkreissteuermittel 12 und zweite geschlossene Regelkreissteuermittel 13; dieses Signal 14 bildet daher Informationen über den Modus, in welchem sich der bewegliche Teil der Schalteinrichtung von der ursprünglichen Zeit der Bewegung zu der Zeit der Messung bewegt.

Die ersten geschlossenen Regelkreissteuermittel 12 vergleichen das Signal 14, welches anzeigend für das tatsächliche Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, mit einem vorherbestimmten Bewegungsgesetz und senden ein entsprechendes Referenzsignal 16 in Ausgang zu den zweiten geschlossenen Regelkreissteuermitteln 13 und zu Vergleichsmitteln 15. Insbesondere entspricht dieses vorherbestimmte Bewegungsgesetz einem vorherbestimmten nominellen Verhalten des gesamten Akutator-kinematische Kette-Schalteinrichtungsystems.

Die zweiten geschlossenen Regelkreissteuermittel 13 vergleichen das Signal 14, welches anzeigend für das tatsächliche Bewegungsgesetz ist, mit dem Referenzsignal 16, wobei ein entsprechendes Korrektursignal 18 in Ausgang an Vergleichsmittel 15 gesendet wird; die Vergleichsmittel 15 wiederum senden das zweite Steuersignal 19 in Ausgang an Konvertermittel 20 in Bezug zu dem Korrektursignal 18 und zu dem Referenzsignal 16, welches in Eingang empfangen wurde.

In der dargestellten Ausführungsform umfassen die Konvertermittel 20 Stromversorgungsmittel 21 für den Aktuator, welche bereitgestellt werden können unter Verwendung von z.B. Batterien oder Kapazitäten; alternativ kann, in dem Falle eines Aktuators, welcher nicht elektromagnetisch ist, aber dennoch gesteuert werden kann, wie ein pneumatischer Aktuator, diese Speichereinheit bereitgestellt werden unter Verwendung einer Druckkammer für kompressible Fluide.

Zusätzlich umfassen die Konvertermittel 20 vorteilhafterweise Mittel zum Modulieren 22 des Flusses von Energie, welche dem Aktuator durch die Stromversorgungsmittel 21 bereitgestellt wird; diese Modulationsmittel passen den Fluss von Energie an, welche durch die Mittel 21 zu dem Aktuator bereitgestellt wird, durch Modulieren des Stromversorgungsstroms und/oder Spannung des Aktuators selber in Bezug auf das zweite Steuersignal 19. Der Aktuator, der die modulierte elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, wendet so eine kontinuierlich angepasste Kraft auf den an ihn angeschlossenen kinematischen Kreis an, welches möglich macht, die beweglichen Teile der Schalteinrichtung mit dem gewünschten Bewegungsgesetz zu bewegen.

Die vorgeschlagene Steuervorrichtung umfasst daher einen offenen Regelkreis basierend auf dem nominellen Verhalten des Systems, um die Öffnungs- und/oder Schließoperation in den gewünschten Modi zu verwirklichen; diesem offenen Regelkreissystem ist ein geschlossenes Regelkreissystem beigeordnet, welches jegliche möglichen Veränderungen in Bezug zu dem nominellen Verhalten korrigiert, um die Durchführung des gewünschten Bewegungsgesetzes sicherzustellen. Insbesondere, da die Regelung ausgeführt wird in Echtzeit während des Betriebs selber, macht es die Vorrichtung wie in der Erfindung möglich, alle die Störungen, die auf das gesteuerte System einwirken, welche geeignet sind, dessen Antwort durch Variieren des Verhaltens in Bezug auf das vorherbestimmte nominelle Verhalten zu beeinflussen, namentlich die Wirkung von Umgebungsparametern, die elektrische und mechanische Abnutzung der Schalteinrichtung, der zwischen Operationen verstrichenen Zeit, der Alterung der Streuerausrüstung, der Anzahl und Arten von ausgeführten Operationen etc...

Die Möglichkeit, die durch den Aktuator angewandte Kraft zu steuern und daher das Bewegungsgesetz der beweglichen Teile der Schalteinrichtung anzupassen macht es möglich, Operationen auszuführen, die gegenwärtig für Vorrichtungen bekannten Typs unmöglich sind; im Fall von dreiphasigen Trennschaltern zum Beispiel macht die Steuervorrichtung wie in der Erfindung es möglich, optimale Operation auf einen einzigen Pol zu erhalten, während die anderen zwei Phasen, die nicht durch Fehler beeinträchtigt sind, in Operation belassen werden; weiterhin ist es durch Anpassen der durch den Aktuator angewandten Kraft möglich, eine Operation anzuhalten, die gestartet wurde, wann immer sie nicht mehr länger nötig ist, oder sogar die Richtung der Operation selber umzukehren, zumindest innerhalb eines bestimmten Zeitfensters. Dies macht es möglich, eine neue Schutzlogik zu implementieren mit verbesserter Koordination, z.B. zwischen Trennschaltern, die, sobald eine Operation bereits gestartet wurde, in der Lage sind, die Operation eines nachgeschalteten Trennschalters zu erkennen, welche den Fehler eliminiert, und die Operation abzubrechen, wodurch die Trennschalter daran gehindert werden, zu Öffnen und die Leistungsversorgung an fehlerfreie Teile des elektrischen Netzwerks ohne Grund abzuschalten, wobei dies auch gemacht werden kann, ohne dass vorsätzliche Verzögerungen eingefügt werden müssen, was nützlich für die Zwecke der Selektivität ist. Auf dieselbe Weise kann der gesteuerte Trennschalter, wenn es gefordert ist, dass er auf einer Transiente arbeitet, die Operation abstellen, wenn die Transiente beendet ist und die Bedienung der Lasten, die er versorgt, nicht unterbrechen.

Ein weiterer Vorteil, der unter keinen Umständen übersehen werden soll, liegt in der Tatsache, dass die Vorrichtung wie in der Erfindung Wiederholbarkeit der Operation sicherstellt durch Anpassen der Kraft, die durch den Aktuator angewandt wird, und es möglich macht, das Bewegungsgesetz der beweglichen Teile Augenblick um Augenblick zu optimieren, folgend einer bevorzugten Trajektorie und in Bezug auf die verschiedenen Typen von verwendeten Trennsystemen; auf diese Art ist weiterhin die an den Aktuator, und daher an die Schalteinrichtung, übertragenen Energie perfekt angepasst, und dies macht es möglich, nicht nur die Auslegung des Aktuators und seiner Stromversorgung zu optimieren, sondern auch die Energie zu vermindern, die im Anschlag am Ende der Operation umgesetzt wird, mit geringerer Belastung auf die Schalteinrichtung, mit geringerer Kontaktabnutzung und daher, kurz gesagt, höherer Zuverlässigkeit des gesamten elektrischen Netzwerks.

Wie in 4 dargestellt, in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst die Verarbeitungs- und Steuereinheit 100 auch Synchronisationsmittel 33, geeignet zum Bereitstellen von Information für das Öffnen oder Schließen der Schalteinrichtung synchron mit dem elektrischen Netzwerk. Diese Synchronisationsmittel empfangen, durch die Verwendung von Mitteln zum Erkennen der Spannung- und Stromphasen des elektrischen Netzwerks, wie z.B. ein Stromüberträger 30 und ein Spannungsüberträger 31, Information 32, welche die elektrischen Parameter des Netzwerks verfolgt; in Bezug zu dieser Information sagen die Synchronisationsmittel durch geeignete Berechnungen die Abfolge der Nulldurchgänge und Maxima der Phasen des Stroms und Spannung vorher, welche den erkannten folgen, wobei auch Frequenzvariationen, harmonische Komponenten und einphasige transiente Komponenten berücksichtigt werden. Zusätzlich berechnen sie die Zeit zwischen den erkannten und den vorhergesagten Nulldurchgängen und Maxima.

Zusätzlich umfassen die Synchronisationsmittel auch Tabellenmittel 34, welche vorherbestimmte Information bzgl. des Zustands des Neutralleiters, der Art der Last und des elektrischen Netzwerks enthalten, und ein Signal 35 senden, welches anzeigend für die idealen Ende-der-Operationszeiten in Bezug zu der vorherbestimmten Information ist, zu einer Timereinheit 36. In dieser Ausführungsform und wie in 5 und 6 dargestellt wird der Betriebsbefehl 1 an die Timereinheit 36 gesendet und ist ein Befehl, der im Allgemeinen asynchron in Bezug auf das elektrische System ist. Die Timereinheit 36 sendet einen entsprechenden Synchronstartbetriebsbefehl 37 an das Steuermittel 10 in Bezug zu diesem Kommando 1, sowie auf das Signal 35, welches anzeigend für die ideale Ende-der-Operationszeiten ist; dieser synchrone Befehl 37 ist verzögert in Bezug auf den asynchronen Befehl 1 um eine Zeitperiode 50, die eine Funktion der vorherbestimmten nominellen Betriebszeit 51 und des die idealen Ende-der-Operationszeiten anzeigenden Signals 35 und der nachfolgenden vorhergesagten Nulldurchgänge oder Maxima ist, um den ersten nachfolgenden idealen Moment zu identifizieren, der brauchbar zur Umsetzung der synchronen Operation ist. Der gewünschte ideale Moment 35 ist klarerweise die optimale Zeit zum Eliminieren von Operationstransienten in Bezug auf die Art der Operation, Last und elektrisches Netzwerk; wie in 6 dargestellt muss dieser Zeitpunkt nicht notwendigerweise mit einem Nulldurchgang oder einem Maximum zusammenfallen, stellt aber nichtsdestotrotz sicher, dass die Operation innerhalb des Synchronitätsfensters ausgeführt wird. Die Steuermittel 10 erhalten so das Signal 37, welches anzeigend für die koordinierte Regelstrategie für die drei Phasen ist, um die synchrone Operation für jede einzelne Phase auszuführen und analog zu dem oben beschriebenen zu arbeiten.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sowohl in der synchronen Situationsoperation und in dem Falle allein der Anpassung des Bewegungsgesetzes der beweglichen Teile, wie zuvor beschrieben, die Steuermittel 10 die Ausführung der Operation in der angedachten nominalen Zeit sicherstellen dank des korrigierenden Eingriffs der Mittel 13, welche zuvor beschrieben wurden. Falls jedoch die Abweichungen von dem nominellen Verhalten zu irgendeinem Zeitpunkt akzentuiert werden, und daher eine bedeutsame Anforderung an den geschlossenen Regelkreis benötigt wird, ist die Vorrichtung in der Lage, die nominelle Eigenschaft des Systems in einem selbstorganisierenden Modus zu korrigieren. In diesem Fall wird die nominelle Operationszeit, welche während der Operationen geeignet überwacht wird, neu definiert in Bezug auf einen neuen Referenzwert; in dem Falle von synchroner Operation wird diese neue Referenzzeit offensichtlich durch die Mittel 10 an die Timereinheit 36 verfügbar gemacht. Diese selbstorganisierende Prozedur wird auch in der Testphase der Vorrichtung verwendet, so dass das Steuersystem die nominale Eigenschaft in Bezug zu dem echten Verhalten der spezifischen Schaltungseinrichtungseinheit korrigiert, wodurch es möglich gemacht wird, die tatsächliche anfängliche nominale Eigenschaft zu definieren.

Es wurde in der Praxis beobachtet, wie die Vorrichtung in der Erfindung es möglich macht, die Aufgabe im Ganzen zu erfüllen, sowie die Aufgaben, dadurch, dass sie es möglich macht, die durch den Aktuator angewandte Kraft in Echtzeit anzupassen, wodurch die beweglichen Teile einem gewünschten Bewegungsgesetz folgend bewegt werden, und es möglich gemacht wird, all die zuvor beschriebenen Vorteile zu erhalten.

Zusätzlich macht in der bevorzugten dargestellten Ausführungsform die Vorrichtung es möglich, Operationen synchron mit dem elektrischen Netzwerk zu erhalten, mit den unterschiedlichsten Arten von elektrischen Systemen und darin vorhandenen Lasten und sogar beim Vorhandensein von Fehlern. Dies resultiert daher in weiteren und bedeutsamen Vorteilen hinsichtlich der Flexibilität der Anwendung der Vorrichtung, und hinsichtlich der Eliminierung oder wenigstens bedeutsamen Reduktion von Spannungs- und Stromtransienten im Netzwerk, sowie hinsichtlich in der Begrenzung von elektrodynamischen und thermischen Belastungen, mit bedeutsamen nachfolgenden Vorteilen sowohl für die Isolationssysteme der in dem elektrischen System vorhandenen Komponenten und der verwendeten Schalteinrichtung, wodurch deren Betriebslebensdauer und Zuverlässigkeit beträchtlich erhöht wird.

Es sollte zuletzt hervorgehoben werden, dass die Vorrichtung wie in der Erfindung, während sie all die aufgeführten Vorteile bietet, erhalten wird unter Verwendung einer Herstellungslösung, welche von einem wirtschaftlichen Standpunkt her extrem attraktiv ist, wobei die Kosten derselben vergleichbar mit denen eines herkömmlichen Trennschalters und entschieden niedriger als die herkömmlichen synchronen Lösungen sind. Die auf diese Art erdachte Vorrichtung ist fähig für viele Modifikationen und Varianten, welche alle innerhalb des erfinderischen Konzepts wie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind.


Anspruch[de]
  1. Steuervorrichtung für eine elektrische Schalteinrichtung (4) umfassend:

    – einen Aktuator (2) mit einstellbarem Bewegungsgesetz;

    – eine kinematische Kette (5), welche den Aktuator (2) mit der Schalteinrichtung (4) verbindet;

    – eine Verarbeitungs- und Steuereinheit (100), welche einen Operationsbefehl (1) empfängt und ein erstes Steuersignal (3) an den Aktuator (2) sendet, wobei die Verarbeitungs- und Steuereinheit (100) Steuermittel (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (10) umfasst:

    – Berechnungsmittel (11), welche ein direktes oder indirektes Signal (7) empfangen, welches anzeigend für die Position, oder Geschwindigkeit, oder Beschleunigung in Echtzeit der beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung ist und ein Signal (14) senden, welches anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist;

    – erste geschlossene Regelkreissteuermittel (12), welche das Signal (14) empfangen, welches anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, das Signal (14), welches anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, mit einem vorherbestimmten nominellen Verhalten des gesamten Systems Aktuator-kinematische Kette-Schalteinrichtung (200) vergleichen, und ein entsprechendes Referenzsignal (16) senden;

    – zweite geschlossene Regelkreissteuermittel (13), welche das Signal (14), das anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, und das Referenzsignal (16) empfangen, und ein Korrektursignal (18) senden;

    – Vergleichsmittel (15), welche das Referenzsignal (16), das anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, und das Korrektursignal (18) empfangen, und ein zweites Steuersignal (19) senden, um ein gewünschtes Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte zu verwirklichen.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (2) mit einstellbarem Bewegungsgesetz ein elektromagnetischer Aktuator ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es Feed-back-Mittel (6) umfasst zum Bewerten durch direkte oder indirekte Messung der Position des beweglichen Teils des Systems (200).
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feed-back-Mittel (6) einen Positions- oder Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor umfassen, welcher die Position oder Geschwindigkeit oder Beschleunigung irgendeines Punktes des Systems (200) erkennt und das Signal (7), das anzeigend für die Position, oder Geschwindigkeit, oder Beschleunigung in Echtzeit der beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung (4) ist, sendet.
  5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feed-back-Mittel (6) ein mathematisches Modell des Systems (200) umfassen, welches ein Signal in Eingang empfängt, das eine Funktion der Messungen von Steuerparametern des Aktuators ist und ein Signal (7) sendet, welches anzeigend für die geschätzte Position der beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung (4) ist, an die Verarbeitungs- und Steuereinheit (100) in Echtzeit.
  6. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Konvertermittel (20) umfasst, welche in Eingang das zweite Steuersignal (19) empfangen, wobei die Konvertermittel (20) umfassen:

    – Stromversorgungsmittel (21) für den Aktuator (2); und

    – Mittel (22) zum Modulieren des Flusses von Energie, welche dem Aktuator (2) durch die Stromversorgungsmittel (21) bereitgestellt wird, in Beziehung auf das zweite Steuersignal (19), welches in Eingang empfangen wurde.
  7. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Synchronisationsmittel (33) umfasst, die dazu geeignet sind, die Verarbeitungs- und Steuereinheit (100) mit Information zu versehen zum Öffnen oder Schließen der Schalteinrichtung (4) in einem Modus, der synchron mit dem elektrischen Netzwerk ist.
  8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationsmittel (33) umfassen:

    – Mittel (30, 31) zum Erkennen der Strom- und Spannungsphasen des elektrischen Netzwerks;

    – Mittel zum Vorhersagen der Nulldurchgänge und Maxima der Strom- und Spannungsphasen, nachfolgend zu den erkannten;

    – Mittel zum Berechnen der Zeitperiode zwischen den erkannten und den vorhergesagten Nulldurchgängen und Maxima.
  9. Steuervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationsmittel (33) umfassen:

    – Tabellenmittel (34), welche vorherbestimmte Information enthalten bzgl. des Zustands des Neutralleiters, der An der Last und der An des elektrischen Netzwerks, wobei die Tabellenmittel (34) geeignet sind zum Senden eines Signals (35), das anzeigend für die ideale Ende-der-Operationszeit in Beziehung zu der vorherbestimmten Information ist, an eine Timereinheit (36) zu senden.
  10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Timereinheit (36) in Eingang empfängt:

    – den Operationsbefehl (1), der asynchron in Beziehung zu dem elektrischen System ist;

    – das Signal (35), welches anzeigend für die ideale Ende-der-Operationszeiten ist;

    – ein Signal anzeigend für die nachfolgend vorhergesagten Nulldurchgänge oder Maxima;

    und an die Steuermittel (10) einen entsprechenden synchronen Startoperationsbefehl (37) senden, der verzögert ist in Beziehung auf den asynchronen Befehl (1) um eine Zeitperiode (50), die eine Funktion einer vorherbestimmten nominellen Operationszeit (51) und des Signals (35), das anzeigend für die ideale Ende-der-Operationszeiten ist, und des Signals, welches anzeigend für die nachfolgend vorhergesagten Nulldurchgänge oder Maxima ist, ist.
  11. Elektrisches Verteilungs- und/oder Übertragungsnetzwerk, umfassend eine Vielzahl von Trennschaltern, welche in einer Kaskadenanordnung installiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Trennschalter aus der Vielzahl eine Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche umfasst, und dass das Öffnen/Schließen des wenigstens einen Trennschalters in einer Weise erfolgt, die koordiniert mit anderen übergeordneten oder nachfolgenden Trennschaltern ist, um die Öffnungs- oder Schließoperation zu unterbrechen oder umzukehren.
  12. Elektrische Schalteinrichtung für elektrische Verteilungs- und/oder Übertragungsnetzwerke, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 umfasst, und darin, dass der Betrag der abgegebenen Leistung während einer Öffnungs-/Schließoperation eine Funktion, Augenblick um Augenblick, des Restwegs der beweglichen Kontakte ist.
  13. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare Aktuator auf den beweglichen Teil Kraft anwendet, welche Augenblick um Augenblick einstellbar ist, und in der Lage ist, den Betrag der Energie zu minimieren, welche in dem Anschlag in einer Schließoperation umgesetzt wird.
  14. Steuerverfahren für das Öffnen/Schließen von elektrischen Schalteinrichtungen (4), wie Trennschalter, Isolatoren, Kurzunterbrechern und ähnlichem, in einem elektrischen Versorgungs- und/oder Übertragungsnetzwerk, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Phasen umfasst:

    a) Senden eines Operationsbefehls (1) an eine Verarbeitungs- und Steuereinheit (100) der Schalteinrichtung (4);

    b) direktes oder indirektes Erfassen von Information (7) der Bewegung oder Geschwindigkeit oder Beschleunigung in Echtzeit der beweglichen Kontakte der Schalteinrichtung (4) und Senden eines Signals (14), welches anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist;

    c) Vergleichen des Signals (14), das anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, mit einem Signal, welches anzeigend für ein vorherbestimmtes Bewegungsgesetz ist, und Senden eines entsprechenden Referenzsignals (16);

    d) Vergleichen des Referenzsignals (16) mit dem Signal (14), welches anzeigend für das Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte ist, und, in Beziehung auf diesen Vergleich, Senden eines Korrektursignals (18);

    e) Vergleichen des Korrektursignals (18) mit dem Referenzsignal (16) und, in Beziehung auf dieses Vergleichen, Senden eines zweiten Steuersignals (19);

    f) Modulieren des Flusses von Energie, welche an den Aktuator (2) mit einstellbarem Bewegungsgesetz bereitgestellt wird, in Beziehung auf das zweite Steuersignal (19), um die Kraft, die er auf das kinematische Kette-Schalteinrichtungssystem ausübt, anzupassen, um ein gewünschtes Bewegungsgesetz der beweglichen Kontakte zu erhalten;

    g) Senden eines ersten Steuersignals (3) an den Aktuator.
  15. Steuerverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass, die Phase a) umfasst:

    – Erkennen der Strom- (30) und Spannungsphasen (31) des elektrischen Netzwerks;

    – Vorhersagen der Nulldurchgänge und Maxima der Strom- und Spannungsphasen, nachfolgend zu den erkannten;

    – Berechnen der Zeitperiode zwischen den erkannten und den vorhergesagten Nulldurchgängen und Maxima;

    – Verarbeiten und Senden eines Operationsbefehls (37), um die Operation synchron mit dem elektrischen Netzwerk zu machen.
  16. Steuerverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Verarbeitens und Sendens eines Operationsbefehls (37) um die Oparation synchron mit dem elektrischen Netzwerk zu machen umfasst:

    – Erfassen eines Signals (35), welches anzeigend für die idealen Ende-der-Operationszeiten in Beziehung auf vorherbestimmte Information bzgl. des Zustands des Neutralleiters, der Art der Last und der Art des elektrischen Netzwerks ist;

    – Senden des Operationsbefehls (37), verzögert in Beziehung auf einen asynchronen Befehl (1) um eine Zeitperiode (50), welche eine Funktion einer vorherbestimmten nominalen Operationszeit (51) ist, des Signals (35) anzeigend für die ideale Ende-der-Operationszeiten und von nachfolgenden vorhergesagten Nulldurchgängen oder Maxima.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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