DD245733A1 - Verfahren zur fruehererkennung von leistungsschalterversagern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frueherkennung von Leistungsschalterversagern. Durch die Erfindung soll erreicht werden, zwecks Vermeidung einer Ausweitung von einem am Anfang noch kleinen Fehler innerhalb eines Leistungsschalters bis zu seiner Schaltunfaehigkeit, eine Aussage ueber den Betriebszustand von Leistungsschaltern nach einer vollzogenen Schalthandlung auch aus physikalischer Sicht zu treffen. Die Erfindung sieht daher vor, dass durch die Anordnung eines Drucksensors und/oder eines Temperatursensors in Form eines bipolaren lateralen Magnetotransistors in der Schaltkammer sowie im Kompressionsraum von Blaskolbenschaltern der waehrend eines Ausschaltvorganges sich einstellende Druck- und/oder Temperaturverlauf aufgenommen wird, und dass in Abhaengigkeit von einer Druck- und/oder Temperaturaenderung in der Schaltkammer sowie im Kompressionsraum von Blaskolbenschaltern und der damit verbundenen Aenderung des Kollektorstromes des bipolaren lateralen Magnetotransistors die Werte zur Durchfuehrung des Soll-Ist-Vergleiches dem Rechner zugefuehrt werden. Figur

Description

oder aber über die nicht erfolgreiche Abschaltung, bei der ein „Aus"-Impuls vom Rechner an den übergeordneten Leistungsschalter erfolgt, vorgenommen wird. Damit istzwar ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem ausgehend von der aufgenommenen digitalen Weg-Zeit-Kennlinie und entsprechendem Soll-Ist-Vergleich im Rechner eine Aussage über den Betriebszustand von Leitungsschaltern aus mechanischer Sicht getroffen werden kann, so daß erforderlichenfalls der defekte Leistungsschalterfreigeschaltet werden kann, aber eine umfassende Aussage über den Betriebszustand von Leistungsschaitern läßt auch dieses Verfahren noch nicht zu, da Veränderungen im Leistungsschalter aus physikalischer Sicht nicht erfaßt und entsprechend signalisiert werden.

Ziel der Erfindung .

Ziel der Erfindung ist es, zwecks Vermeidung einer Auswertung von einem am Anfang noch kleinen Fehler innerhalb eines Leistungsschalters bis zu seiner Schaltunfähigkeit, eine Aussage über den Betriebszustand von Leistungsschaltern nach einer vollzogenen Schalthandlung auch aus physikalischer Sicht zu treffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Früherkennung von Leistungsschalterversagern zu schaffen, bei dem in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Soll-Ist-Vergleiches in einem Rechner auf der Grundlage von dem Rechner zugeführten physikalischen Werten, die sich aus dem Verlauf eines tatsächlichen Ausschaltvorganges während der Abschaltung eines Netzfehlers durch den Leistungsschalter ergeben, das Wartungspersonal über den Zustand des Leistungsschalters zu informieren, wobei gegebenenfalls beim Überschreiten von Grenzparametern der defekte Leistungsschalter durch den übergeordneten Leistungsschalter durch Zuführen eines „Aiis"-Impules freizuschalten ist. Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß durch die Anordnung eines Drucksensors und/oder eines Temperatursensors, vorzugsweise in Form eines bipolaren lateralen Magnetotransistors, in der Schaltkammer sowie im Kompressionsraum von Blaskolbenschaltern der während eines Ausschaltvorganges sich einstellende Druck- und/oder Temperaturverlauf aufgenommen wird, und daß in Abhängigkeit von einer Druck- und/oder Temperaturänderung in der Schaltkammer sowie im Kompressionsraum von Blaskolbenschaltern und der damit verbundenen Änderung des Kollektorstromes des bipolaren lateralen Magnetotransistors die Werte zur Durchführung des Soll-Ist-Vergleiches dem Rechner über den Sender, das Lichtleitkabel, den Empfänger sowie über den Analog-Digital-Wandler zugeführt werden. Dabei erfolgt der Soll-Ist-Vergleich im Rechner auf der Grundlage eines einwandfrei funktionierenden Leistungsschalters nach einem Vergleichsprogramm derart, daß in Abhängigkeit von der Größe eines Toleranzbereiches At₁; At₂; At₃, in dem sich die Soll-Druckbzw. Temperaturwerte befinden, eine Meldung über die erfolgreiche Abschaltung, über die noch erfolgreiche Abschaltung, die mit der Auslösung eines. Warnsignales verbunden ist. oder aber über die nicht erfolgreiche Abschaltung, bei derein „Aus"-Impuls vom Rechner an den übergeordneten Leistungsschalter erfolgt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann darüber hinaus durch einen vorteilhaft außen am Leistungsschalter angebrachten Schallsensor auch der Verlauf des Pegels aufgenommen werden, so daß in Abhängigkeit von den aus den Änderungen des Pegels sich ergebenden Werten nach Übertragung über die Sekundärtechnik im Rechner ebenfalls ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt wird, so daß auch hierin Abhängigkeit von der Größe der Toleranzbereiche At₁; At₂; At₃ nach den drei Kriterien eine Meidung erfolgt. Schließlich können durch außen, und innen am Leistungsschalter vorgesehene Schwingungssensoren, insbesondere im Bereich des Antriebes und der Schaltstange, die Grundschwingungen des abzuschaltenden Leistungsschalters aufgenommen werden, die dann nach Übertragung der daraus resultierenden Werte im Rechner wieder einem Soll-Ist-Vergleich unterzogen werden. Hierdurch ist es möglich, ein erhöhtes Spiel im Antrieb aber auch in der Schaltstange zu erfassen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung ist eine Anordnung zur Messung des Druck- und Temperaturverlaufes in einem Leistungsschalter sowie zur Zuführung der daraus resultierenden Werte zu einem Rechner 1 zwecks Durchführung eines Soll-ist-Vergleiches dargestellt. Dabei handelt es sich bei dem Leistungsschalter um einen Blaskolbenschalter 2, von dem im wesentlichen die Dauerstromkontakte 3; 4, die Lichtbogenkontakte 5; 6 sowie die Kompressionszylinder 7 dargestellt sind. Wie der Zeichnung entnommen werden kann, ist im Kompressionsraum 8 je ein Druck- und Temperatursensor 9; 10 vorgesehen, die als bipolare laterale Magnetotransistoren ausgebildet sind. Wird durch den Blaskolbenschalter 2 ein Ausschaltvorgang durchgeführt, so wird durch die Druck-und Temperatursensoren 9; 10 der sich im Kompressionsraum 8 einstellende Druck- und Temperaturverlauf aufgenommen. Dabei führt eine Änderung sowohl des Druckverlaufes als auch des Temperaturverlaufes auch zu einerÄnderung des Kollektorstromes des bipolaren lateralen Magnetotransistorssowohl im Drucksensor 9 als auch im Temperatursensor 10. Jede Kollektorstromänderung, dieVom auf Hochspannungspotential liegenden Sender 11 durch das Lichtleitkabel 12 zu dem auf Erdpotential angeordneten Empfänger 13 übertragen wird, wobei jede Kollektorstromänderung eine Änderung der Lichtstärke hervorruft, wird im Empfänger 13 wieder in eine elektrische Größe umgewandelt. Nach Digitalisierung im Analog-Digital-Wandler 14 wird die digitalisierte Kurve dem Rechner 1 zugeführt, in dem der Soll-Ist-Vergleich unter Berücksichtigung eines einwandfrei funktionierenden Blaskolbenschalters nach einem Vergleichsprogramm durchgeführt wird, indem in Abhängigkeit von der Größe eines Toleranzbereiches Ati; At₂; At₃, in dem sich die Soll-Druck- bzw. Temperaturwerte befinden, das Wartungspersonal über den Zustand des Blaskolbenschalters 2 informiert wird. Befinden sich die Druck- und Temperaturwerte im Toleranzberich At₃, so erfolgt durch den Rechner 1 ein „Aus"-Impuls an den übergeordneten nicht weiter dargestellten Leistungsschalter, so daß der nunmehr defekte Blaskolbenschalter 2 freigeschaltet wird und geprüft werden kann.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Früherkennung von Leistungsschalterversagern, bei dem während der Abschaltung eines Netzfehlers durch den Leistungsschalter der Verlauf eines tatsächlichen Ausschaltvorganges aufgenommen wird und die daraus resultierenden Werte einem Rechner zugeführt werden, in dem ein Soll-Ist-Vergleich mit den Werten eines einwandfrei funktionierenden Leistungsschalters erfolgt, derart, daß in Abhängigkeit von der Größe eines Toleranzbereiches eine Meldung über die erfolgreiche Abschaltung, über die noch erfolgreiche Abschaltung, die mit der Auslösung eines Warnsignales verbunden ist, oder aber über die nicht erfolgreiche Abschaltung, be der ein „Aus"-Impuls vom Rechner an den übergeordneten Leistungsschalter erfolgt, vorgenommen wird, damit der defekte Leistungsschalter freigeschaltet werden kann, gekennzeichnet dadurch, daß durch die Anordnung eines Drucksensors (9) und/oder eines Temperatursensors (10), vorzugsweise in Form eines bipolaren lateralen Magnetotransistors, in der Schaltkammer sowie im Kompressionsraum von Blaskolbenschaltern (2) der während eines Ausschaltvorganges sich einstellende Druck- und/oder Temperaturverlauf aufgenommen wird, und daß in Abhängigkeit von einer Druck- und/oderTemperatu ränderung in der Schaltkammer sowie im Kompressionsraum (8) von Blaskolbenschaltern (2) und der damit verbundenen Änderung des Kollektorstromes des bipolaren lateralen Magnetotransistors die Werte zur Durchführung desSoll-lst-Vergleichesdem Rechner (1) über den Sender (11), das Lichtleitkabel (12) den Empfänger (13) sowie dem Analog-Digital-Wandler (14) zugeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch einen außen am Leistungsschalter angebrachten Schallsensor der Verlauf des Pegels aufgenommen wird, und daß in Abhängigkeit von den aus den Änderungen des Pegels sich ergebenden Werten nach Übertragung über die Sekundärtechnik im Rechner ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch außen und innen ani Leistungsschalter vorgesehene Schwingungssensoren, insbesondere im Bereich des Antriebes und der Schaltstange, die Grundschwingungen des abzuschaltenden Leistungsschaiters aufgenommen und nach Übertragung der daraus resultierenden Werte über die Sekundärtechnik im Rechnereinem Soll-Ist-Vergleich unterzogen werden.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Früherkennung von Leistungsschalterversagerh, bei dem während der Abschaltung eines Netzfehlers durch den Leistungsschalter der Verlauf eines tatsächlichen Ausschaltvorganges aufgenommen wird und die daraus resultierenden Werte einem Rechner zugeführt werden, in dem ein Soll-Ist-Vergleich mit den Werten eines einwandfrei funktionierenden Leistungsschalters, erfolgt, derart, daß in Abhängigkeit von der Größe eines Toleranzbereiches eine Meldung über die erfolgreiche Abschaltung, über die noch erfolgreiche Abschaltung, die mit der Auslösung eines Warnsignals verbunden ist, oder aber über die nicht erfolgreiche Abschaltung, bei der ein „Aus"-Impuls vom Rechner an den übergeordneten Leistungsschalter erfolgt, vorgenommen wird, damit der defekte Leistungsschalter freigeschaltet werden kann.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Im Zuge der ständigen Erhöhung der Sicherheit von elektrischen Anlagen ist es erforderlich, auch eine umfassende Information - über den Schaltzustand der eingesetzten Schaltgeräte, insbesondere der Leistungsschalter, zu erhalten. Es sind daher auch hinreichend Verfahren und Einrichtungen bekannt, fiurch die der Betriebszustand elektrischer Schaltgeräte überwacht werden soll. So soll gemäß der DD-PS 89153, H 01 H, 9/16 —s.a. DD-PS 87850, H 01H, 9/16 — eine umfassende Anzahl von Signalen sowohl auf Mittelspannungspotential als auch auf Erdpotential über UND- bzw. ODER-Glieder verknüpft werden, die dann zu einem zentralen Schaltstellenanzeiger weitergeführt werden. Während in der DE-AS 2115509, H02H, 3/04 eine Schaltungsanordnung zur Überwachung des Betriebszustandes elektrischer Anlagen beschrieben wird, die ein umfassendes System zur Erfassung von Störpegeln in Schaltanlagen ebenfalls über UND- bzw. ODER-Verknüpfung darstellt, die zu einer Meldung führen, ist durch die DE-AS 1498173, G08C, 21/00 eine Digital-Positionsmeßeinrichtung zum Messen der Verstellung eines beweglichen Teiles in bezug.auf einen feststehenden Teil mit einem internen Zähler bekannt, dessen in Analogform umgesetzter Digitalinhalt fortlaufend mit einer die Ist-Position des beweglichen Teiles darstellenden Analoggröße verglichen wird, um einen Fehler zu signalisieren. Schließlich ist nach der DD-PS 133872, G 08C, 17/00 auch schon eine Einrichtung zur Erfassung und Übertragung derSchaltstellungsmeldung bekannt, bei der unter Verwendung von auf Hochspannungspotential vorgesehenen Blenden deren Lichtimpulse bei der Schaltbewegung über Lichtleitkabel zu einer Sammelstelle geführt werden, um dort einen Aufschluß über die erfolgte Schaltung zu geben, d.h. eine Information darüber, bis zu welcher Stellung sich die Schaltstange bewegt hat. Ausgehend davon, daß diesen Verfahren und Einrichtungen der Nachteil anhaftet, daß sie nicht geeignet sind, eine Aussage über den Betriebszustand von Leistungsschaltern zu liefern, so daß ein am Anfang noch kleiner Fehler innerhalb des Leitungsschalters sich im Laufe mehrerer Schalthandlungen bis zur Schaltunfähigkeit des Leistungsschalters ausweiten kann, da er nicht erfaßt wird, ist gemäß der Patentanmeldung WP H 01 H/263840 auch schon ein Verfahren zur Früherkennung des Versagens von Leistungsschaltern vorgeschlagen worden, bei dem während der Abschaltung eines Netzfehlers durch den Leistungsschalter die digitale Weg-Zeit-Kennlinie des Leistungsschalters aufgenommen und über das Lichtleitkabel in den Rechner eingegeben wird, und bei dem parallel dazu eine zweite Meßwerterfassung durch die Netzfehleranalyse erfolgt, deren Meßwerte ebenfalls dem Rechner zugeführt werden, in dem η-digitale Weg-Zeit-Kennlinie des einwandfrei funktionierenden Leistungsschalters gespeichert sind und in dem ein Soll-Ist-Vergleich mit der aufgenommenen digitalen Weg-Zeit-Kennlinie des Leistungsschalters erfolgt, derart, daß in Abhängigkeit von der Größe eines Toleranzbereiches Δχι; Δχ₂; Δχ₃, in dem sich die Spannungsimpulse befinden, eine Meldung über die erfolgreiche Abschaltung, über die noch erfolgreiche Abschaltung, die mit der Auslösung eines Wamsignales verbunden wird,