CN102934186A - 用于经电动机控制多个电流断路器件的器件 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于经由用于每个电流断路器件的各电动机(M1，M2)来控制一组电流断路器件(21，22)以便操作电流断路器件的至少一个电接点的器件。其包括由驱动装置(12)驱动的单个切换接触器(11)，该切换接触器(11)意图被连接至电动机的电源(V)并经由用于指引来自电源(V)的电流在途中经过切换接触器(11)的装置(R1，R2)连接至电动机。一个应用是控制高压变电站的隔室的电流断路器件。

Description

用于经电动机控制多个电流断路器件的器件

技术领域

本发明涉及高压领域且更特别地涉及用于将电力网的各部分连接和断开连接的电流断路器件的控制。

这些器件可以是具有保护电力网的功能的断路器、具有将断路器或其他器件、线段隔离以便使得操作人员能够安全地接近它的功能的切断开关(disconnectors)或者安全接地开关。在三相系统中，这些电流断路器件包括三对电接点，每对包括在闭合或打开电接点对时被致动的至少一个活动电接点。闭合或打开这些电接点对闭合或打开包括这些器件的电路。由操作所有成对的相同电流断路器件的活动接点的电动机来实现致动。每个电动机仅辅助一个电流断路器件。这些电流断路器件被分组成隔室(bay)，变电站包括多个隔室。变电站因此提供各种电力网之间的对接以使得能够将能量从产生的地点路由到消耗的地点。

背景技术

由于与变电站架构和操作有关的原因，隔室的各种电流断路器件随后被按照给定顺序致动，以保护服务、人员以及设备的安全。在隔室末端处的机柜一般将隔室的所有电流断路器件的控制器件分组。可以从在隔室末端处的机柜本地地或从位于与变电站相距几万米处的集中控制和命令工作台远程地发出指令。

控制电动机要求机电或电子功率部件以管理旋转方向的逆转，其与打开或闭合与电动机、用以防止误操作的安全装置以及用于作用于本地或远程发布的指令的装置协作的器件的电接点有关系。

现有解决方案在每个电流断路器件中包括许多电子或机电部件，因此安全电路要求大量的电缆敷设。为了监督所有的这些电子或机电部件，必须添加更多的设备，诸如接触器、传感器等。此外，如果要求能够受益于作为电流断路器件的接点的改进的功能的电动机转速的调节，则必须提供甚至更多的部件。本地地使切断开关的电接点的行程加速使得可以减少干扰的产生。

另一重要的安全考虑因素是同一隔室的两个电流断路器件必须不能同时操作，因为那可能导致将变电站停工。本地或远程指令可以导致此类同时操作。在两个母线段切断开关之间具有断路器的布置中，该断路器与接地开关相关联。当要求闭合母线段切断开关时，必须首先打开关联接地开关，并且还必须打开断路器。当断路器被闭合时，理论上可以同时地闭合母线段切断开关和接地开关。存在机电母线段切断开关和接地开关互锁装置，但是要花费几毫秒以进行操作。在常规人机接口的情况下，该时间是操作员给出指令与其对设备的影响之间的时间。然而，用数字人机接口，该时间短得多，并且尽管有互锁装置，可以实现同时激活。那是非常危险的。

图1示出了用于控制多个电动机M1、M2、M3以便操作变电站的同一隔室中的电流断路器件的器件的电路。未示出电流断路器件以免使图过于复杂。

电动机M1、M2、M3中的每一个被安装在桥接器P1、P2、P3的对角线中，桥接器P1、P2、P3在其四个分支中的每一个中具有电源接触器。对于桥接器P1而言用K11、K12、K13、K14来参考电源接触器，对于桥接器P2而言用K21、K22、K23、K24，并且对于桥接器P3而言用K31、K32、K33、K34。向桥接器P1、P2、P3中的每一个的另一对角线的端子施加直流(DC)电压V。桥接器的相邻分支中的两个电源接触器，例如对于桥接器P1而言为电源接触器K11和K13或K11和K14相反地操作，一个打开时另一个被闭合。为此，为桥接器P1、P2、P3中的每一个提供了一对控制装置；对于桥接器P1而言用B1_1-2、B1_3-4来参考这些控制装置；对于桥接器P2而言用B2_1-2、B2_3-4；并且对于P3而言用B3_1-2、B3_3-4。一对控制装置中的每一个同时地控制被放置在同一桥接器中的相反分支中的两个电源接触器。因此，当在桥接器(例如桥接器P1)中，两个相反的电源接触器(例如接触器K11和K12)被闭合且另外两个电源接触器(例如接触器K13和K14)打开时，电动机M1沿一个方向转动。当在同一桥接器P1中两个相反电源接触器K11和K12打开且另外两个电源接触器K13和K14闭合时，电动机M1沿另一方向转动。

该电路要求比电动机多四倍的电源接触器。其是笨重且因此昂贵的。其未提供电动机速度调节。某些制造商将电子速度调节与每个电动机相关联。这进一步增加总尺寸和成本。

公开专利还说明了意图对电流断路器件的电接点进行致动的电动机控制。美国专利6 252 365描述了具有保护功能的用于电动机的开/关控制的基于微处理器的电子电路。该电子电路既未提供速度调节也未提供旋转方向的选择。其专用于一个电动机。为了控制多个电动机，因此将必须增加微处理器的数目。

美国专利6 531 841涉及用于对包括与控制单元相关联的电动机的电流断路器件的活动接点进行致动的机电致动器。专利US 6 750 567通过在电流断路器件与电力网之间添加电流和/或电压测量装置而基于以上专利。为电动机或电流断路器件提供了位置传感器。

在上述两个专利中，产生总尺寸和成本的问题，为了控制多个电流断路器件，必须将控制单元的数目加倍。

在专利申请US 2004/0099639中，使每个电流断路器件与本地控制装置相关联。那些本地控制装置从远程控制装置接收控制信号。

在专利申请US 2005/0168891中，由专用于给定电动机的复杂电子电路来控制用于操作断路器的电动机。

以上文献中的大多数仅示出了专用于仅一个电动机的电子电路，并且将那些电路乘以要控制的电动机的数目，这导致特别昂贵且笨重的解决方案。其中电子电路在电流断路器件附近的配置导致可靠性问题，因为在室外变电站中，电子电路经受气候约束。

发明内容

本发明的目的是明确地提出一种不具有上文所述的成本和总尺寸缺点的用于控制多个电流断路器件的器件，因为其使得可以减少所使用的电子或机电部件的数目。

本发明的一个特定目的是提出比常规器件更可靠的此类控制器件，因为特别地，其不允许不止一个电流断路器件的同时操作，并且因为其包括比现有技术器件少的电子部件。

本发明的另一目的是提出一种用于经由专用于每个电流断路器件的各电动机来控制多个电流断路器件以便使至少一个活动节点沿着一个或另一方向操作以使对形成活动接点有所贡献的至少一对电接点闭合或打开的器件。

本发明的另一目的是提出一种用于经由专用于每个电流断路器件的电动机来控制多个电流断路器件以便使活动接点以可调整速度操作的器件。

为此，本发明提出使用由驱动装置来驱动的单个切换接触器，其与用于将流过切换接触器的电流朝着必须操作要操作的电流断路器件的电动机指引的装置相关联。

更确切地说，本发明是一种用于经由各电动机来控制一组电流断路器件以便操作每个电流断路器件的器件。其包括单切换接触器，该单切换接触器由驱动装置驱动、意图连接至电动机的电源并经由用于指引来自电源且在途中经过切换接触器的电流的装置而连接至电动机，所述单切换接触器经由指引装置连接至电动机。

该驱动装置在其为固态的情况下可以用脉宽调制或者如果其为机电的则用开/关控制来驱动切换接触器。第一解决方案允许电动机的速度变化。

控制器件还包括用于将打开或闭合电流断路器件的本地或远程指令路由到驱动装置和到指引装置两者的路由装置。

该指引装置可以包括用于每个电动机的各电磁继电器，其具有被连接至路由装置和能够在继电器被激励时采取工作位置或不工作位置的一组或多组接点的激励电路，这些接点组中的一个用于在其处于工作位置时将电动机连接至切换接触器。

继电器可以具有用于将切换接触器的驱动装置连接至与电流断路器件相关联的行程末端接点的两组接点。

继电器可以具有被连接至继电器的激励电路的一组接点，并且意图经由切换接触器的驱动装置来连接至继电器的自供电电源，该驱动装置驱动继电器的自供电电源的自供电或断开电流，继电器的全部的各组接点在切换接触点的驱动装置断开自供电时从工作位置切换至不工作位置。

用于路由打开或闭合电流断路器件的指令的路由装置可以包括用于每个电流断路器件的块，每个块包括级联分支，具有两对输入分支和两个输出分支，一对的两个输入分支都意图连接至偏压源的一端且在另一端处在连接至输出分支和切换接触器的驱动装置的接点处被相互连接，所述两个输出分支在接点处被相互连接并连接至指引装置，各对中的一个用于打开电流断路器件且另一个用于闭合电流断路器件，一对的一个输入分支包括由本地指令控制的开关装置且另一输入分支包括由远程指令控制的开关装置。

此外，优选的是每个分支包括二极管以防止电流朝着偏压源的反向流动。

由远程指令控制的开关装置优选地具有电流隔离的功能，包括例如电磁继电器或光耦合器，远程单元意图一般地在与控制器件的电压十分不同的电压下产生远程指令。

为了增加安全性，提供了用于测量对切换接触器进行供应的源电流的装置，该装置可以被可选地结合在切换接触器中，此测量结果被发送至切换接触器的驱动装置。

控制器件还可以包括用于由本地指令控制的开关装置的专用驱动装置，这些驱动装置意图被连接至在控制器件外部的人机接口。

为了更大的紧凑性和实用性，优选地将至少切换接触器、切换接触器的驱动装置以及指引装置安装在同一印刷电路板上。

附图说明

在阅读参考附图给出的本发明的纯粹指示性且非限制性的实施例的描述之后，可以更好地理解本发明，在所述附图中：

图1示出了用于经由各电动机来控制一组电流断路器件以便操作每个电流断路器件的现有技术控制器件的示意图；

图2示出了用于经由各电动机来控制一组电流断路器件以便操作每个电流断路器件的本发明的控制器件的示意图；

图3更详细地示出了本发明的控制器件；

图4示出了可在本发明的控制器件中使用的固态切换接触器的电示意图。

未详细地表示众所周知的结构以免不必要地对本专利申请造成麻烦。

下述各种图中的相同、类似或等价部分带有相同的附图标记以便于从一个图到另一个图。

在图中表示的各种部分不一定按一致比例表示，以使得图更加可读。

具体实施方式

图2是用于控制高压变电站的同一隔室中的一组电流断路器件21、22、23的装置的单线示意图。示出了三个电流断路器件21、22、23。其可以是例如切断开关或断路器。每个包括至少一对电接点P1、P2、P3，其中至少一个电接点c1、c2、c3是活动的。此对电接点P1、P2、P3可以处于打开位置或闭合位置。因此，相应的电流断路器件21、22、23是打开或闭合的。提供了用于对成对电接点P1、P2、P3的活动接点c1、c2、c3进行机械致动以促使其从打开位置转换至闭合位置或相反的电动机M1、M2、M3。存在与要控制的电流断路器件21、22、23一样多的电动机M1、M2、M3。这些电动机M1、M2、M3优选地是直流电动机。

提供了单切换接触器11，例如被指引装置R1、R2、R3连接至例如微控制器的驱动装置12、直流电源V以及电动机M1、M2、M3中的每一个的固态切换接触器。指引装置R1、R2、R3在驱动装置12将切换接触器11激活时将电流从切换接触器11指引至要激活的电动机。

使用与指引装置R1、R2、R3相关联的单切换接触器11使得每次只能使该组中只有一个电流断路器件操作。由于减少了部件的数目，与现有技术相比，这是可靠性方面的明显改善。

在本文中，固态接触器使得可以在不依靠机械或机电元件的情况下切换电流。术语切换表示在切换接触器11的输出端处可以使极性相反以改变由切换接触器激励的电动机的旋转方向。根据电动机M1、M2、M3的旋转方向，由每个电动机机械地操作的成对电接点P1、P2、P3处于打开或闭合位置。切换接触器11接通或断开到电动机M1、M2、M3的电源电流。

用于固态切换接触器11的驱动装置12可以是能够通过向固态切换接触器11传送脉宽调制(PWM)控制信号以调整被激励电动机M1、M2、M3的旋转速度来将固态切换接触器11激活的微控制器。例如，固态切换接触器11包括诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或闸流晶体管的分立功率电子部件。可以在至少一个电子模块中将这些部件集中在一起以产生切换桥。图4是一个此类固态切换接触器的电气示意图。

可以替代地使用固态切换接触器集成电路，诸如国际整流器IRAMX16UP60A。此电路能够控制在600V的最大电压下额定值达到16安培(A)的直流或三相交流电动机。另一适当集成电路是国家半导体LMD 18200。此电路能够控制在55V的最大电压下额定值达到3A的直流电动机或三相交流电动机。这两个电路还具有被完全集成且作为标准包括内部电流和温度测量装置的另一优点。这使得可以减少将在固态切换接触器周围安装的部件的数目。进一步改善了可靠性。

作为使用固态切换接触器的替代，可以使用机电切换接触器，诸如SchneiderElectric LC2。与固态切换接触器相比的一个差别是其不能通过脉宽调制来控制。其由驱动装置12来进行开/关控制。结果，不能调整电动机的速度；其是恒定的。

固态切换接触器具有比机电切换接触器更长的使用寿命。

可以以一系列电磁指引继电器R1至R3的形式来实现指引装置R1、R2、R3，每个具有与给定电动机M1、M2、M3且因此与给定电流断路器件21、22、23协作的一组接点j11、j21、j31。该组所谓的电动机接点j11、j21、j31能够采取其中接点相互接触的工作位置和其中接点被分离的不工作位置。指引继电器R1、R2、R3不必具有针对电动机M1、M2、M3的电源电流额定的电流断路容量，因为如在下文明朗化的，其在没有电流在该组电动机接点j11、j21、j31中流动时始终是操作的。因此，给定电动机(例如电动机M1)与单个电流断路器件21和单个指引继电器R1相关联。切换接触器11能够借助于指引继电器R1、R2、R3的存在依次地控制电动机M1、M2、M3中的每一个。

图3更详细地示出了本发明的控制器件。在图3中，仅存在两个电动机M1、M2，以便简化图示，但是当然可以存在更多。给定指引继电器(例如继电器R1)在其接收到用于操作关联电流断路器件21的指令时被激励，该操作指令经由人机接口13本地地或远程地给出。总之，指令通过指令路由装置14，到达驱动装置12并到达指引装置R1、R2。此操作指令包含关于要操作的电流断路器件的信息和关于要执行的操作类型的信息，即打开或闭合电流断路器件。

在接收到操作指令时，路由装置14将其路由到相关的指引继电器和驱动装置12。因此，使得驱动装置12知道操作的性质，即打开或闭合接点。

路由装置14包括与每个指引继电器R1、R2相关联的块B1、B2。块B1包括一级联分支，其在上游至下游方向上具有两对π11、π12输入分支(e11，e12)、(e13，e14)和两者相互连接并连接至指引继电器R1的两个输出分支s1、s2。对于块B2而言，将所述对标记为π21、π22，将输入分支标记为e21、e22、e23、e24并将输出分支标记为s3、s4。

输入分支对π11、π21中的一个意图传送用以打开电流断路器件21、22的指令，并且另一输入分支对π12、π22意图传送用以闭合电流断路器件21、22的指令。

在每个输入分支对π11、π12、π21、π22中，输入分支e11、e13、e21、e23中的一个意图传送本地指令且另一输入分支e12、e14、e22、e24意图传送远程指令。意图传送本地指令的每个输入分支e11、e13、e21、e23在其上游侧被连接至第一极性导体15.1。意图传送远程指令的每个输入分支e12、e14、e22、e24在其下游侧被连接至第二极性导体15.2。两个极性导体15.1、15.2都经由切换装置15.3被连接至同一偏压源15。在一个位置上，切换装置15.3使得能够在本地模式下操作，而在另一位置上使得能够在远程模式下操作。在偏压源15与切换装置15.3之间还提供了锁存偏压开关装置15.4。如下文所解释的，由切换接触器11的驱动装置12来控制开关装置15.4。对于检测到将直流电源V连接至切换接触器11的导体中的短路电流时的故障保险操作，可以阻止发出指令的任何可能性。

如果开关装置15.4是打开的，则这防止指引继电器R1、R2被激励，无论切换装置15.3的位置如何。

意图传送本地指令的输入分支e11、e13、e21、e23中的每一个包括由自人机接口13的本地指令经由专用于由本地指令控制的开关装置的驱动装置17来控制的开关装置I11、I13、I21、I23。开关装置I11、I13、I21、I23可以由半导体或机电开关组成。专用驱动装置17具有数字输入端和模拟输出端。切换装置15.3由人机接口13经由专用驱动装置17来控制。

意图传送远程指令的输入分支e12、e14、e22、e24中的每一个包括电流隔离开关装置I12、I14、I22、I24，诸如电磁继电器或光耦合器。具有电流隔离功能的开关装置I12、I14、I22、I24由来自远程单元(未示出)的电信号来控制，并且常常在比本发明的控制器件的那些电压电平高得多的电压电平下操作。

每个输入分支e11、e12、e13、e14、e21、e22、e23、e24还包括与开关装置I11、I12、I13、I14、I21、I22、I23、I24串联的二极管d11、d12、d13、d14、d21、d22、d23、d24。一对的两个输入分支e11、e12；e13、e14；e21、e22；e23、e24被连接至二极管d11、d12；d13、d14；d21、d22；d23、d24并因此被相互连接，因此，一对的两个二极管d11、d12；d13、d14；d21、d22；d23、d24使其阳极被相互连接并连接至公共节点N1、N2、N3、N4。二极管d11、d12；d13、d14；d21、d22；d23、d24的阴极被连接至各开关装置I11、I12、I13、I14、I21、I22、I23、I24。

公共接点N1、N2、N3、N4被连接至切换接触器11的驱动装置12。驱动装置12接收关于要操作的电流断路器件和要执行的操作性质的信息。每个公共节点N1、N2、N3、N4被连接至输出分支s1、s2、s3、s4中的一个。输出分支s1、s2、s3、s4中的每一个提供有二极管d1、d2、d3、d4以防止反向电流。同一块B1、B2的两个输出分支s1、s2和s3、s4在被连接至相应指引继电器R1、R2的激励电路ex1、ex2的第一端子的公共节点N10、N20处接合。每个激励电路ex1、ex2具有另一端子，其经由根据与相关的指引继电器R1、R2协作的其他附近电流断路器件的位置的打开或闭合位置的锁存开关装置CV1、CV2而处于给定电位V1、V2(一般为接地电位)。

如上文所解释的，可以仅通过遵守被链接至相邻电流断路器件的位置的某个逻辑来操作群组的电流断路器件。只有当路由电路14发出其指令时和关联锁存开关装置CV1或CV2处于闭合位置时，才能激励给定指引继电器。

电磁指引继电器R1、R2可以具有被同时控制的多组接点。

指引继电器R1、R2中的一个的第一组接点j11、j21是如前所述的一组电动机接点并闭合或打开将关联电动机M1、M2链接至单个切换接触器11的电路段。

以普通的方式，每个电流断路器件21、22与至少一对行程末端辅助接点ax、bx协作，当电流断路器件处于稳定位置时，所述行程末端辅助接点ax、bx始终处于相反的位置，一个闭合且另一个打开。行程末端辅助接点ax、bx的打开或闭合状态因此反映电流断路器件的打开或闭合位置。行程末端辅助接点ax、bx从属于相应的电流断路器件21、22和相应的电动机M1、M2二者。

每个指引继电器R1、R2包括在切换接触器11的驱动装置12与行程末端接点中的一个(例如接点ax)之间的第二组接点j12、j21以及在切换接触器11的驱动装置12与行程末端接点中的另一个(例如接点bx)之间的第三组接点j13、j23。

因此，当各组接点j12、j22、j13、j23处于工作位置上时，切换接触器11的驱动装置12经由行程末端辅助接点ax、bx的位置来获取关联电流断路器件21、22的打开或闭合位置。这使得能够监视或者甚至控制电流断路器件的位置。

还可以经由驱动装置12在激励电路ex1、ex2的第一端子与自供电电源V′之间为每个指引继电器R1、R2提供一组自供电电源接点j14、j24。在异常或命令终止的情况下，驱动装置12断开到自供电电源V′的连接，这促使处于工作位置的指引继电器(例如继电器R1)的全部的各组接点j11、j12、j13、j14返回至不工作位置。

还可以提供与每个电流断路器件21、22协作的旋转位置传感器CP1、CP2，其反映这些接点的位置。旋转位置传感器CP1、CP2被连接至切换接触器11的驱动装置12以向其提供电流断路器件21、22的位置。

还提供了用于测量到切换接触器11的源电流的装置MI。可以将这些电流测量装置MI结合到切换接触器11中，尤其是如果其使用上述类型的集成电路。作为其替换，可以提供放置在直流电压源V与切换接触器11之间的例如霍尔效应类型的外部电流测量装置MI。这些电流测量装置MI被连接至切换接触器11的驱动装置12，使得驱动装置12能够监视电动机电流并因此监视电动机转矩、在操作期间产生的力以及关联电流断路器件的操作运动学。使驱动装置12测量电动机电流使得其还能够检测过电流并为此而通过控制切换接触器11来断开电流。测量此电流还使得驱动装置12能够通过脉宽调制来改变操作中的电动机的速度。

在被停止时，电动机M1、M2被处于打开位置的切换接触器11以及被指引继电器R1、R2的电动机接点组j11、j21的接点之间的间隙电隔离。各组电动机接点j11、j21的接点是打开的，即处于不工作状态。

为了紧凑性和实用性，优选的是在同一印刷电路板(PCB)上将本发明的控制器件的所有部件分组。此PCB优选地被数字链路16连接至数字通信人机接口13以便传送本地指令。在本发明的控制器件的外部，例如，人机接口13包括触摸屏计算机。本地指令是从计算机发送的，并且借助于屏幕，计算机将控制器件的状态告知用户。

数字链路16例如是RS 232、RS 485或以太网链路。本发明的控制器件中的专用驱动装置具有用于向路由装置14的开关装置I11、I13、I21、I23传送本地指令的模拟输出端17。

图4示出了晶体管化固态切换接触器11的示例。固态切换接触器11包括作为H桥连接的四个晶体管T1、T2、T3、T4，在这里为IGBT。晶体管T1至T4可以是来自例如International Rectifier的IRGP50B60PD晶体管。可以使用金属氧化物半导体(MOS)晶体管。两个晶体管T1、T2是成对的，其栅极被连接至同一控制器件G1。其被串联连接，一个的发射极和另一个的集电极形成公共节点E。同样地，晶体管T3和T4是成对的，其栅极被连接至同一控制器件G2。其被串联连接，一个的发射极和另一个的集电极形成公共节点B。两个控制器件G1、G2被连接至固态切换接触器11的驱动装置12。控制器件G1、G2可以是来自International Rectifier的IR 2114集成电路。电动机M被安装在两个节点E和B之间。此图未示出任何指引继电器，以避免使其过于复杂。不属于节点E和B的两个非成对晶体管(例如晶体管T1和T3)的集电极被一起连接至节点C，并且不属于节点E和B的两个非成对晶体管(例如晶体管T2和T4)的发射极被一起连接至节点D。直流电压源V在节点C与节点D之间。电流测量装置MI在直流电压源V与在电动机的上游侧的固态切换接触器11之间。其包括被安装在直流电压源V的正端子与节点C之间的分流电阻器Rsh及输入端被连接至分流电阻器Rsh的端子而输出端被连接至固态切换接触器11的驱动装置12的差分放大器A0。

下面再次参考图3来详细地描述此类控制器件的操作。假设要操作的电流断路器件21是打开的且要求将其闭合。关联电动机M1被停止。指引继电器R1、R2的各组接点j11、j12、j13、j14；j21、j22、j23、j24在分开的位置上不工作。切换接触器11未被激活且直流电压源V不再向电动机供电。

与要操作的电流断路器件21相关联的行程末端接点ax、bx处于使得接点ax打开且接点bx闭合的位置。

假设与要激励的指引继电器R1相关联的锁存开关装置CV1被闭合，并且锁存偏压开关装置15.4也是同样的。请注意，这不是图3中示出的内容，因为此图将所有开关装置示为打开的。操作员从人机接口13发送本地指令以闭合电流断路器件21。在途中经过专用驱动装置17的此指令控制输入分支e13(本地功能)的开关装置I13的闭合并到达节点N1且然后到达切换接触器11的驱动装置12。

此闭合指令传播至指引继电器R1的激励电路ex1。继电器R1被激励且其两组节点j11、j12、j13、j14从不工作位置变成工作位置。电动机M1由于切换接触器11尚未被激活且没有源电流从直流电压源V到达电动机M1而未开始转动。

与行程末端接点ax、bx有关的被激励指引继电器R1的各组接点j13、j12处于工作位置，驱动装置12获取要操作的电流断路器件21的行程末端接点ax、bx的位置。驱动装置12确认被激励指引继电器R1的自供电。驱动装置12驱动切换接触器11，其然后向与要操作的电流断路器件21相关联的电动机M1供应直流。电动机M1开始转动并操作电流断路器件21的一个或多个活动接点以使其闭合。一旦电流断路器件21被闭合，则行程末端接点ax、bx改变状态且其状态经由被激励指引继电器R1的各组接点j12、j13被传送至切换接触器11的驱动装置12。切换接触器11的驱动装置12将切换接触器11去激活，这中断了到电动机M1的直流供应。其还通过中断接点组j14与电源V′之间的连接而中断到被激励继电器R1的自供电。指引继电器R1的所有接点组j11、j12、j13、j14返回至不工作状态。如果指令是远程指令，则将发生相同的事件序列，除非将被闭合的将是远程输入分支e14的开关装置I14。切换装置15.3将进行切换，使得导体15.2可以被偏置。人机接口13包括开关(未示出)，其借助于专用驱动装置17使得可以使切换装置15.3在本地控制位置与远程控制位置之间移动。切换接触器11的驱动装置12未获悉此本地控制/远程控制切换。

本发明的控制器件为用于高压变电站的硬件制造商提供了完整、综合且互通的解决方案。与现有技术相比，此控制器件提供更大的安全性、更大的可靠性以及更大的操作灵活性。此外，其成本是低的，因为使用较少的电子部件。

虽然已详细地表示并描述了本发明的特定实施例，但很明显不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种变更和修改。特别地，可以使用其他电路来产生切换接触器。

Claims (12)

1.一种用于经由各电动机(M1，M2)来控制一组电流断路器件(21，22)以便操作每个电流断路器件的器件，其特征在于其包括由驱动装置(12)驱动的单个切换接触器(11)，其意图被连接至电动机的电源(V)并经由用于指引来自电源(V)并在途中经过切换接触器(11)的电流的装置(R1，R2)被连接至电动机。

2.根据权利要求1所述的控制器件，其中所述驱动装置(12)在其为固态的情况下通过脉宽调制或者在其为机电的情况下通过开/关控制来驱动切换接触器(11)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的控制器件，还包括用于将用以打开或闭合电流断路器件(21，22)的本地或远程指令路由至驱动装置(12)和指引装置(R1，R2)二者的装置(14)。

4.根据任何前述权利要求所述的控制器件，其中所述指引装置(R1，R2)包括用于每个电动机(M1，M2)的各电磁继电器(R1，R2)，其具有被连接至路由装置(14)和能够采取在继电器被激励时的工作位置或者不工作位置的一组或多组接点(j11，j12，j13，j14，j21，j22，j23，j24)的激励电路(ex1，ex2)，这些组节点(j11、j21)中的一个用于在其处于工作位置时将电动机(M1，M2)连接至切换接触器(11)。

5.根据权利要求4所述的控制器件，其中继电器(R1，R2)的两组接点(j12，j13；j22，j23)用于将切换接触器(11)的驱动装置(12)连接至与电流断路器件(21，22)相关联的行程末端接点(ax，bx)。

6.根据权利要求4或5所述的控制器件，其中继电器(R1，R2)的一组接点(j14，j24)被连接至继电器的激励电路(ex1，ex2)并意图经由切换接触器(11)的驱动装置(12)被连接至继电器的自供电电源(V′)，所述驱动装置(12)驱动接通或断开继电器(R1，R2)的自供电电源，继电器(R1，R2)的所有组的接点(j11，j12，j13，j14，j21，j22，j23，j24)在切换接触器(11)的驱动装置(12)断开自供电电源时从工作位置切换至不工作位置。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的控制器件，其中用于路由用以打开或闭合电流断路器件(21，22)的指令的装置(14)包括用于每个电流断路器件的块(B1，B2)，每个块(B1，B2)包括级联分支(e11，e12，e13，e14；e21，e22，e23，e24)，具有两对(π11，π12；π21，π22)的输入分支(e11，e12)，(e13，e14)，(e21，e22)，(e23，e24)和两个输出分支(s1，s2；s3，s4)，一对的两个输入分支意图被连接至偏压源(15)的一端且在另一端处在连接至输出分支(s1，s2，s3，s4)和切换接触器(11)的驱动装置(12)的节点(N1，N2，N3，N4)处被相互连接，两个输出分支(s1，s2；s3，s4)在节点(N10，N20)处被相互连接并被连接至指引装置(R1，R2)，一对(π11，π21)中的一个用于打开电流断路器件(21，22)且另一对(π12，π22)用于闭合电流断路器件，一对中的一个输入分支(e11，e13；e21，e23)包括由本地指令控制的开关装置(I11，I13；I21，I23)且另一输入分支(e12，e14；e22，e24)包括由远程指令控制的开关装置(I12，I14；I22，I24)。

8.根据权利要求7所述的控制器件，其中每个分支包括二极管(d11，d12，d13，d14，d21，d22，d23，d24，d1，d2，d3，d4)以防止电流朝向偏压源(15)的反向流动。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的控制器件，其中由远程指令控制的开关装置(I12，I14，I22，I24)具有电流隔离的功能，包括例如电磁继电器或光耦合器。

10.根据任何前述权利要求所述的控制器件，还包括用于测量切换接触器(11)的源电流的装置(MI)，可以可选地将该装置结合在切换接触器中，此测量结果被发送到切换接触器(11)的驱动装置(12)。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的控制器件，还包括用于由本地指令控制的开关装置(I11，I13，I21，I23)的专用驱动装置(17)，这些驱动装置(17)意图被连接至在控制器件外部的人机接口(13)。

12.根据任何前述权利要求所述的控制器件，其中至少切换接触器(11)，切换接触器的驱动装置(12)以及指引装置(R1，R2)被安装在同一印刷电路板(PCB)上。

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