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Geschwindigkeitskompensierendes Koppelgetriebe für elektrische Leistungsschalter mit variabler Schaltfrequenz

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017519D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 4 page(s) / 159K

Publishing Venue

Siemens

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Thomas Wehrstedt: AUTHOR [+2]

Abstract

Die Erfindung stellt eine Lösung zum gesteuerten Schalten von dreipoligen Leistungsschaltern dar. Dabei ist das Ziel, die 3 Pole eines Leistungsschalters zu bestimmten Zeitpunkten (z.B. Nulldurchgang der Spannung) zu schalten, um die Beanspruchung des Leistungsschalters und der nachgeschalteten Geräte (z.B. Drosseln, Leitungen) möglichst gering zu halten. Es ist notwendig, Einflüsse zu kompensieren, die die Eigenzeit des Leistungsschalters verändern können, um zu gewährleisten, dass der Leistungsschalter in jedem denkbaren Fall der Umweltbeeinflussung (im Rahmen der gewährleisteten Bereiche) zum annähernd gleichen Moment auf der Sinuswelle schaltet.

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Bauelemente

Geschwindigkeitskompensierendes Koppelgetriebe für elektrischeLeistungsschalter mit variabler Schaltfrequenz

Idee: Thomas Wehrstedt, Berlin; Hans-Georg Richter, Berlin

Die Erfindung stellt eine Lösung zum gesteuerten Schalten von dreipoligen Leistungsschaltern dar.Dabei ist das Ziel, die 3 Pole eines Leistungsschalters zu bestimmten Zeitpunkten (z.B.Nulldurchgang der Spannung) zu schalten, um die Beanspruchung des Leistungsschalters und dernachgeschalteten Geräte (z.B. Drosseln, Leitungen) möglichst gering zu halten.

Es ist notwendig, Einflüsse zu kompensieren, die die Eigenzeit des Leistungsschalters verändernkönnen, um zu gewährleisten, dass der Leistungsschalter in jedem denkbaren Fall derUmweltbeeinflussung (im Rahmen der gewährleisteten Bereiche) zum annähernd gleichen Momentauf der Sinuswelle schaltet.

Das gesteuerte Schalten wird bisher in folgender Form angewendet:

1.� � � � Als zeitversetztes Schalten der 3 Phasen mit Hilfe von je einem separat angesteuerten Antriebpro Pol des Leistungsschalters. Die Signale werden jeweils zeitversetzt vom Steuergerät anden Schalterantrieb gegeben.

2.� � � � Der Zeitverzug zwischen den Phasen wird mit Hilfe eines Zwischengetriebes zwischenerstgeschalteter Phase und den anderen beiden Phasen starr eingestellt.

3.� � � � Der Zeitverzug zwischen den Phasen wird durch unterschiedliche Abstände von ruhendemund beweglichem Kontakt in den Unterbrechereinheiten der 3 Phasen realisiert.

Im Fall 1 kann eine Kompensation der Schaltereigenzeitänderung durch Umwelteinflüsse durchden Einsatz von Temperatur- und Drucksensoren und Messung der Auslöserspannung imSteuergerät vorgenommen werden. Die Kompensation bzw. Umrechnung der Schaltereigenzeitenerfolgt dann mit Hilfe von Kompensationsfaktoren, welche für den jeweiligen Schaltertyp beiVersuchsmessungen ermittelt worden sind.

Ein Nachteil ist die Notwendigkeit eines Leistungsschalters mit 3 Antrieben (je Pol ein Antrieb,um das zeitverzögerte Schalten für jeden Pol einzeln zu gewährleisten). Für die Fälle 2 und 3 istbisher eine vollständige Kompensation nur für den erstschaltenden Pol möglich. Die zweit- unddrittschaltenden Pole sind mechanisch mit dem erstschaltenden Pol gekoppelt, d.h. die Änderungder Schaltgeschwindigkeit wird in diesen Phasen nicht kompensiert. Ein weiterer Nachteil bei Fall2 ist der unterschiedliche Geschwindigkeitsverlauf bei der Schaltung der 3 Pole, welcher zuungünstigerem EIN- bzw. AUS-Schaltverhalten führen kann.

Siemens Technik Report

Jahrgang 4� Nr. 11� April 2001

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Die Schaltfolge der Pole (Sequenz) ist konstruktiv vorgegeben und nicht variabel. Für den Fall 3ist als zusätzlicher Nachteil zu verbuchen, dass der Gesamtschalterhub grösser als beim normalenSchalter sein muss, um sowohl den notwendigen Kontaktabstand aller Pole in AUS als auch dienotwendige Kontaktüberdeckung aller Schalterpole in EIN zu sichern.

Das dargestellte Problem wird durch einen Leistungsschalter mit...