Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zünden von Spreng- und Treibladungen von Feststoffantrieben für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Kurzschließer, zu schaffen, bei denen die Zündung in Abhängigkeit vom Ansteuern eines Halbleiterbauelementes durch das Freiwerden der in einer Kondensatorbatterie gespeicherten Energie auf der Basis von elektronischen Bauelementen, wobei der Auslösestromkreis vom Zündstromkreis galvanisch zu trennenjst, erfolgen soll. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß durch eine Primärdatenerfassung für den Schaltanlagenschutz, so durch Sensoren für Druck, Temperatur und Licht sowie durch einen Stromwandler die für die Betriebssicherheit des elektrischen Schaltgerätes charakteristischen Größen erfaßt und einem in der Schaltwarte vorgesehenen Vergleichs-, Auswerte- und Auslösemodul zugeführt werden, und daß nach dem Überschreiten vorgegebener zulässiger Grenzwerte das daraus resultierende Signal zum Zünden der Spreng- und Treibladung des Feststoffantriebes einem elektro-optischen Wandler zugeführt wird, von dem das in ein optisches Signal gewandelte elektrische Signaal über einen Lichtwellenleiter dem aus der Kondensatorbatterie und dem Halbleiterbauelement bestehenden Zündstromkreis zugeführt wird. Als Halbleiterbauelement, das durch das optische Signal angesteuert wird, wird dabei vorteilhaft ein Fotothyristor oder ein Fototransistor verwendet. Durch dieses Verfahren wird auf der Grundlage elektronischer Bauelemente, besonders auch unter den Bedingungen der Fernbetätigung, nicht nur die Zuverlässigkeit beim Zünden von Spreng- und Treibladungen von Feststoffantrieben für elektrische Schaltgeräte erhöht, sondern die Zündung erfolgt beim Überschreiten von zulässigen Grenzwerten im wesentlichen ohne Zeitverzögerung. Gleichzeitig wird aber auch die Hilfsenergie, also die Auslöseenergie minimiert und trotzdem der Zündstromkreis mit einer relativ großen Zündenergie beaufschlagt.The invention has for its object to provide a method for igniting explosive and propellant charges of solids drives for electrical switching devices, in particular short circuiters, in which the ignition in response to driving a semiconductor device by the release of the energy stored in a capacitor battery on the basis of electronic components, whereby the tripping circuit should be galvanically isolated from the ignition circuit. According to the invention, this is achieved by detecting by a primary data acquisition for the switchgear protection, so by sensors for pressure, temperature and light and by a current transformer characteristic of the reliability of the electrical switching device sizes and provided in the control room comparison, evaluation and tripping module be fed, and that after exceeding predetermined allowable limits, the resulting signal for igniting the explosive and propellant charge of the solids drive is supplied to an electro-optical converter, of which the signal converted into an optical signal electrical signal via an optical fiber from the capacitor bank and the semiconductor component existing ignition circuit is supplied. As a semiconductor device, which is driven by the optical signal, a photothyristor or a phototransistor is advantageously used. By this method is based on electronic components, especially under the conditions of remote control, not only increases the reliability of igniting explosive and propellant charges of solids drives for electrical switching devices, but the ignition takes place when exceeding allowable limits substantially no time delay. At the same time, however, the auxiliary energy, so the triggering energy is minimized and yet the ignition circuit subjected to a relatively large ignition energy.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:
Fig. 1: eine prinzipielle Schaltungsanordnung zur Auslösung eines Feststoffantriebes von elektrischen Schaltgeräten, Fig. 2: eine gasisolierte Schaltanlage mit den elektronischen Bauelementen zur Auslösung des Feststoffantriebes eines in der gasisolierten Schaltanlage vorgesehenen Kurzschließers.1: a basic circuit arrangement for triggering a solids drive of electrical switching devices, Fig. 2: a gas-insulated switchgear with the electronic components for triggering the solids drive of a provided in the gas-insulated switchgear short circuiter.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist unmittelbar am elektrischen Schaltgerät 1 die Primärdatenerfassung 2 für den Schaltgeräteschutz vorgesehen, durch die ständig durch hier nicht weiter dargestellte Sensoren die für die Betriebssicherheit der elektrischen Schaltanlage charakteristischen Größen, wie Strom, Spannung, Druck, Temperatur u. a. erfaßt werden. Diese Meßdaten werden als elektrische Signale einem in der Schaltwarte der elektrischen Schaltanlage befindlichen Vergleichs-, Auswerte- und Auslösemodul 3 zugeführt, in dem ein Soll-Ist-Vergleich vorgenommen wird. Werden vorgegebenen zulässige Grenzwerte überschritte, so erfolgt die Abgabe eines Signals zum Zünden der Spreng- und Treibladung des Festoffantriebes 4 an den ebenfalls in der Schaltwarte vorgesehenen elektro-optischen Wandler 5, also an den Auslösestromkreis. In diesem erfolgt eine Umwandlung des elektrischen Signals in ein optisches Signal, das über den Lichtwellenleiter 6 zum Zündstromkreis 7 übertragen wird, der aus der Kondensatorbatterie 8 und einem Halbleiterbauelement 9 in Form eines Fotothyristors besteht. Durch das optische Signal wird der Fotothyristor angesteuert, wodurch die in der Kondensatorbatterie 8 gespeicherte Energie freigesetzt und darauf der Feststoffantrieb 4 des elektrischen Schaltgerätes 1 durch Zünden der Spreng- und Treibladung gezündet wird. In der Fig. 2 ist die Anwendung der Schaltungsanordnung zur Auslösung eines Feststoffantriebes 4 für einen Kurzschließer dargestellt, der einer gasisolierten Schaltanlage 10 zugeordnet ist. Dabei wird durch Sensoren 11; 12; 13 für Druck, Temperatur und Licht sowie durch den Stromwandler 14 der Fehler, insbesondere das Auftreten eines Lichtbogens, erkannt und die daraus resultierenden Meßdaten werden dem Vergleichs-, Auswerte- und Auslösemodul 3 zugeführt. Werden hier bei einem Soll-Ist-Vergleich die zulässigen Grenzwerte überschritten, so wird die entscheidung für die Auslösung des Feststoffantriebes 4 für den Kurzschließer getroffen. Das entsprechende elektrische Signal wird in dem elektrooptischen Wandler 5 in ein optisches Signal gewandelt und über den Lichtwellenleiter 6 dem Halbleiterbauelement 9 zugeführt. Durch die Lichtwirkung wird die Basis des Fotothyristors, der als Halbleiterbauelement 9 zur Anwendung kommt, aufgesteuert, wodurch sich die elektrische Energie der Kondensatorbatterie 8 über das elektrische Zündmittel 15 des Feststoffantriebes 4 entladen kann, so daß die Spreng- und Treibladung des Feststoffantriebes 4 gezündet wird. 'As shown in FIG. 1, the primary data acquisition 2 is provided directly to the electrical switching device 1 for the switching device protection, through the constantly not shown here sensors the characteristic for the reliability of the electrical switchgear sizes, such as current, voltage, pressure, temperature u. a. be detected. These measured data are supplied as electrical signals to a control, comparison and evaluation module 3 located in the control room of the electrical switchgear, in which a desired-actual comparison is made. If predetermined permissible limit values are exceeded, the delivery of a signal for igniting the explosive and propellant charge of the solid-state drive 4 to the electro-optical converter 5, which is likewise provided in the control room, thus takes place on the tripping circuit. In this, a conversion of the electrical signal into an optical signal, which is transmitted via the optical waveguide 6 to the ignition circuit 7, which consists of the capacitor bank 8 and a semiconductor device 9 in the form of a photothyristor. The photothyristor is triggered by the optical signal, whereby the energy stored in the capacitor bank 8 is released and the solid-state drive 4 of the electrical switching device 1 is ignited by igniting the blasting and propelling charge. 2, the application of the circuit arrangement for triggering a solid drive 4 is shown for a short circuiter, which is associated with a gas-insulated switchgear 10. In this case, by sensors 11; 12; 13 for pressure, temperature and light and by the current transformer 14 of the error, in particular the occurrence of an arc detected, and the resulting measurement data are supplied to the comparison, evaluation and tripping module 3. If the permissible limit values are exceeded here in a nominal / actual comparison, then the decision is made to trigger the solid drive 4 for the short circuiter. The corresponding electrical signal is converted in the electro-optical converter 5 into an optical signal and fed to the semiconductor component 9 via the optical waveguide 6. Due to the effect of light, the base of the photothyristor, which is used as a semiconductor component 9, controlled, whereby the electrical energy of the capacitor battery 8 via the electrical ignition 15 of the solid propulsion system 4 can discharge, so that the blasting and propellant charge of the solid propulsion 4 is ignited , '