DE1640586A1

DE1640586A1 - Verfahren und Einrichtung zur synchronen Steuerung eines Wechselstromschalters,insbesondere eines Hochspannungsleistungsschalters

Info

Publication number: DE1640586A1
Application number: DE19681640586
Authority: DE
Inventors: Wagner Dipl-Ing Dieter
Original assignee: INST PRUEFFELD fur ELEK SCHE
Current assignee: INST PRUEFFELD fur ELEK SCHE
Priority date: 1968-02-12
Filing date: 1968-02-12
Publication date: 1970-12-17
Also published as: FR1555275A

Description

Verfahren und Einrichtung zur synchronen Steuerung eines Wechselstromschalters, insbesondere eines Hochspannungs-Ie istun^s schalters >

Ss sind zahlreiche Vorschläge bekannt, Wechselstromschalter derart synchron au steuern, daß die Eontakte zu einem vorher definierten Schaltaugenblick öffnen oder schließen·

Die bekannten Einrichtungen, die diesem Zweck dienen, beruhen auf dem Prinzip der Auslösung einer mechanisch-potentiell oder kinetisch gespeicherten Hilfsenergie für die Betätigung der Schaltkontakte durch eine kleine Steuerenergie» Die Steuerenergie, die synchron zu einer der Eigenzeit des Schalters entsprechenden Voreilzeit vor dem bestimmten Schalt- f augenblick den Schaltvorgang auslöst, wird durch ein Asynchronkommando freigegeben»

Die Eigenzeit entspricht der Zeitspanne vom Erteilen des synchronen Steuerkommandos bis zur Kontaktberührung beim Schließen bzw* bis zur Kontakttrennung beim öffnen des Schalters und setzt sich zusammen aus der Zeit des Auslösens der Hilfsenergie, z_# B. ein die Schaltbewegung auslösendes Magnetfeld auf- oder abzubauen, und der Zeit der Schaltbewegung· Das setzt voraus, wenn die Schaltkontaktberührung bzw. -brennung in einem bestimmten Augenblick des Stromverlaufs erfolgen soll, daß die Sigenzeit und die Voreilzeit des synchronen Steuerkommandos mit; gleicher Konstanz wirksam werden· % Die Konstanz einer elektrischen Größe bereitet technisch keine Schwierigkeiten·

Dagegen ist es weit schwieriger und technisch aufwendiger, den mechanischen Antrieb, den die Schaltkontakte bewegenden Teil eines Synchronschalters, mit höchster Konstanz auszuführen» Die Konstanz der Eigenzeit der elektromechanischen Auslöse-: glieder hängt in erster Linie von ihrem mechanischen Zustand, die der kontaktbewegenden Glieder von der Höhe der gespeicherten Hilfsenergie ab, die durch klimatische Veränderung, Alterung u» dgl» beeinflußt ist»

Im allgemeinen werden bei üblichen Leisbungsschaltern niedriger Spannung für synchrone Schaltung an die Konstanz der Eigenzeit;

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nicht so hohe Forderungen gestellt, so daß die die Eigenzeit "beeinflussenden Faktoren unbeachtet "bleiben können.

Für Synchronschalter, von denen präzise Schalthandlungen verlangt werden, wie es von Synchronschaltern für sehr hohe Spannungen verlangt wird oder z. B. von synchrongesteuerten Drauf schaltern in Hochleistungsprüffeldern, so müssen wesentlich höhere Forderungen an die Konstanz der Bigenzeit des Schalters gestellt werden, was dann zu einem sehr hohen mechanischen Aufwand führt und für Leistungsschalter sehr hoher Spannungen kein zufriedenstellendes Ergebnis bringt.

Die Erfindung hat den Zweck, einen im Aufbau einfachen Wechsel-P Stromschalter, insbesondere Hochspannungsleistungsschalter, zu einem genau definierten Zeitpunkt des Stromverlaufs unter Ausschließen aller die Eigenzeit des Schalters beeinflussenden Faktoren ein- oder auszuschalten·

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, die eine Synchronschaltung unabhängig von der Eigenzeit ermöglichen·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Synchronschaltung durch eine Steuerung der Schaltbewegung der Kontakte bewirkt ist.

ψ Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Schaltbewegung der Kontakte über einem Wegaufnehmer erfaßt und in eine der Kontaktstellung proportionale elektrische Größe umgewandelt. Eine elektrische Differentation dieser Größe ergibt eine weitere Größe, die der Geschwindigkeit der Schaltbewegung proportional ist. Aus· beiden Größen -Weg und Geschwindigkeit- wird der Quotient gebildet, der eine Größe ergibt, die der Seit bis zum Schaltaugenblick der Kontaktberülirung oder -trennung entspricht. Die Größe der Zeit des Schaltaugenblickes wird mit der Größe des zeitlichen Stromverlaufs bis zum nächsten Nulldurchgang des zu unterbrechenden Stromes verglichen und die Differenz der beiden Größen verstärkt einer auf den Antrieb des'Schalters v/irkenden Bremse bzw. Beschleunigungseinrichtung zugeführt» Gemäß der Einrichtung sind die Kontakte vorzugsweise derart ausgebildet, daß

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ein an Ende kugelförmig verdichter Kontaktstift in einen rohrförmigen, geschlitzten und dadurch federnden Gegenkontakt durch Freigabe eines EnergieSpeichers hinein- oder herausbewegt wird.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt eine Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung·

Ein Kontaktstift 10 mit z. B_# kugelförmig verdicktem Ende befindet sich in eingeschaltotem Zustand in einem längs geschlitzten und dadurch federnden Rohr 11, das als Gegenkontakt dient. Durch einen mechanischen Antrieb 1 - gleichgültig welcher Art kann der Kontaktstift 10 aus dem Bohr 11 gezogen und wieder eingebracht v/erden.

Der Kontaktstift 10 ist verbunden mit einem elektrischen Wegaufnehmer 2, der in Verbindung mit einem dafür geeigneten Gerät 3 eine der Kontaktstiftstellung proportionale elektrische Größe s abgibt. Eine elektrische Differentation der Größe s durch ein Gerät 4 ergibt eine weitere elektrische Größe v, die der Geschwindigkeit des Kontaktstiftes 10 proportional ist» In einem Gerät 5 wird der Quotient t der beiden Größen ds / dv gebildet, der die Seit angibt, die bis zur Kontakttrennung vergeht.

Einem Shunt wird eine stromproportionale Spannung entnommen, die in einem Gerät 6 dergestalt verarbeitet wird, daß eine der Zeit bis zum nächsten Nulldurchgang proportionale elektrische Große H t¹ entsteht· Die Größe II t^f wird mit der aus dem Quotienten von Vfeg und Geschwindigkeit hergeleiteten Größe t in dem Gerät 7 vergliche, die auftretende Differenz im Verstärker 8 verstärkt und einer auf den Antrieb 1 wirkenden mechanischen oder elektrischen Bremse 9 oder einer Beschleunigungseinrichtung zugeführt.

Die Auslösung des Schaltvorganges erfolgt zweckmäßig über ein Steuergerät, das die Eigenzeit des Schalters insofern berücksichtigt, daß für den Steuervorgang möglichst eine ganze Halbwelle zur Verfügung steht.

Für den Einschaltvorgang muß der Shunt durch einen »Spannungswandler ,ersetzt v/erden·

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur synchronen Steuerung eines V/echselstromsckalüers, insbesondere eines Hochspannungsieistungsßc.ialters, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Synchron-3chaltung durch eine Steuerung der Schaltbewegung der Kontakte bewirkt ist, indem die Schaltbewegung über einen Wegaufnehner erfaßt wird und in eine der Kontaktstellung proportionale elektrische Größe umgewandelt wird, die elektrisch differenziert eine Größe ergibt, die der Geschwindigkeit der Schaltbewegung proportional ist, und daß aus diesen Größen der Quotient gebildet wird, der eine Größe ergibt, die der Zeit entspricht, die bis zum Schaltaugenblick der Eontaktberührung oder -trennung vergeht und die mit einer von dem zu unterbrechenden Strom abgeleiteten Größe vergleichen wird, die der Zelt bis zum nächsten Nulldurchgang proportional ist, und daß die Differenz der beiden Größen über einen Verstärker einer auf den Antrieb des Schalters wirkenden Bremse bzw* Beschleunigungseinrichtung zugeführt wird·

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen, geschlitzten und dadurch federnden Kontakt (11), in den ein Kontaktstift (10) mit kugelförmig verdicktem Ende durch Freigabe eines SnergieSpeichers (1) hinein- oder herausbewegt ;vird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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