DE112011105570T5

DE112011105570T5 - Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für Vakuum-Leistungsschalter

Info

Publication number: DE112011105570T5
Application number: DE112011105570.6T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: JPWO2013031037A1; AU2011375927B2; WO2013031037A1; JP5680205B2; US20140226250A1; DE112011105570B4; CN103765542A; HK1194199A1; AU2011375927A1; AU2011375927C1; US9425012B2; CN103765542B

Abstract

Es wird eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter angegeben, die durch ihre elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Schließantriebsspule (31) für die Vakuum-Schaltröhre; und einen ersten Temperatursensor (201), der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule (31) misst, wobei ein Strom, der durch die Schließantriebsspule (31) hindurchgeleitet wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor (201) gemessenen Temperatur gesteuert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ”elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter”, die einen Kontaktschaltvorgang einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre mittels einer Antriebskraft unter Nutzung einer elektromagnetischen Kraft steuert, und befasst sich insbesondere mit einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, der eine Veränderung bei der Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs selbst dann unterdrücken kann, wenn eine Temperaturänderung in einer Antriebsspule und/oder einem Antriebskondensator auftritt, die bzw. der die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung bilden.
STAND DER TECHNIK
6 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für eine Leistungsschaltanlage (Vakuum-Leistungsschalter), wie sie z. B. in der japanischen Neuveröffentlichung Nr. WO2005/111641 (Patentdokument 1) offenbart ist.
Anhand 6 wird eine Konfiguration der herkömmlichen elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter beschrieben.
Ein Vakuum-Lastschalter 50 (der auch als Vakuum-Schalter bezeichnet wird), der den Vakuum-Leistungsschalter bildet, weist einen Schaltkontakt 51 auf, der in einem Vakuumbehälter untergebracht ist. Der Schaltkontakt 51 ist aus einem feststehenden Kontakt 51a und einem beweglichen Kontakt 51b gebildet, wobei in dem geöffneten Kontaktzustand der feststehende Kontakt 51a und der bewegliche Kontakt 51b mit einem bestimmten Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind.
An dem beweglichen Kontakt 51b ist eine Antriebsstange 52 befestigt, so dass der bewegliche Kontakt 51b und die Antriebsstange 52 eine bewegliche Einheit bilden. Die bewegliche Einheit ist über eine Kontaktdruckfeder 53 und einen Federsitz 54 mit einem beweglichen Kern 61 in einem elektromagnetischen Betätigungsmechanismus 60 gekoppelt.
Der elektromagnetische Betätigungsmechanismus 60 weist einen beweglichen Kern 61, eine Schließantriebsspule 62 und eine Öffnungsantriebsspule 63 auf.
Die Schließantriebsspule 62 dient zum antriebsmäßigen Bewegen des beweglichen Kontakts 51b zum Erzielen des geschlossenen Kontaktzustands, und die Öffnungsantriebsspule 63 dient zum antriebsmäßigen Bewegen des beweglichen Kontakts 51b zum Erzielen des geöffneten Kontaktzustands.
Die Schließantriebsspule 62 und die Öffnungsantriebsspule 63 als magnetische Antriebsspulen sind in Axialrichtung des beweglichen Kerns 61 mit einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet. Der bewegliche Kern 61 ist in der Schließantriebsspule 62 und der Öffnungsantriebsspule 63 mittig angeordnet und ist in seiner Axialrichtung beweglich.
Eine Antriebsstrom-Versorgungseinheit 70 weist einen Schließantriebskondensator 71, einen Öffnungsantriebskondensator 72, einen Schließbefehlschalter 73 und einen Öffnungsbefehlschalter 74 auf.
Wenn der Schließbefehlschalter 73 eingeschaltet wird, dann wird eine in dem Schließantriebskondensator 71 geladene Spannung an die Schließantriebsspule 62 angelegt, so dass ein Strom durch die Schließantriebsspule 62 fließt und dadurch ein Antriebsvorgang in Richtung auf den geschlossenen Kontaktzustand hervorgerufen wird. Wenn der Öffnungsbefehlschalter 74 eingeschaltet wird, dann wird eine in dem Öffnungsantriebskondensator 72 geladene Spannung an die Öffnungsantriebsspule 63 angelegt, so dass ein Strom durch die Öffnungsantriebsspule 63 fließt und dadurch ein Antriebsvorgang in Richtung auf den geöffneten Kontaktzustand hervorgerufen wird.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in 6 mit dem Bezugszeichen 81 eine Verbindungsleitung bezeichnet ist, mit dem Bezugszeichen 82 eine Strommessvorrichtung bezeichnet ist und mit dem Bezugszeichen 83 eine Kontaktverringerungsbetrag-Messvorrichtung bezeichnet ist; da diese Elemente jedoch für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind, wird auf eine Beschreibung derselben an dieser Stelle verzichtet.
Eine in dem vorgenannten Patentdokument 1 offenbarte Statuserkennungsvorrichtung ist in der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung vorzusehen, die einen feststehenden Kern, einen in Bezug auf den feststehenden Kern beweglich ausgebildeten beweglichen Kern und eine Magnetspule aufweist, die eine Bewegung des beweglichen Kerns aufgrund einer magnetischen Aktivierung durch eine Antriebsstromversorgung hervorruft, um dadurch ein mit dem beweglichen Kern gekoppeltes Betätigungs-Zielgerät (Vakuum-Schaltröhre) anzusteuern, wobei die Statuserkennungsvorrichtung eine Messeinrichtung zum Messen eines durch die Magnetspule fließenden Stroms oder einer in der Magnetspule erzeugten Spannung sowie eine Untersuchungseinrichtung zum Ermitteln von Information hinsichtlich einer Änderung bei einer von der Messeinrichtung abgegebenen Wellenform aufweist, um dadurch einen Status des Betätigungs-Zielgeräts oder der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung auf der Basis der Information hinsichtlich der Änderung von der Untersuchungseinrichtung zu schätzen.
In Patentdokument 1 gibt es jedoch keine Beschreibung hinsichtlich eines ”Auftretens einer Änderung der Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs aufgrund einer Änderung des durch die Magnetspule fließenden Stroms”, die durch eine Temperaturänderung der Magnetspule (Öffnungsantriebsspule, Schließantriebsspule) oder des Kondensators (Öffnungsantriebskondensator, Schließantriebskondensator) in der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen eine Vakuum-Schaltröhre verwendenden Vakuum-Leistungsschalter hervorgerufen wird, sowie hinsichtlich einer ”Unterdrückung einer Änderung der Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs”.
7 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Antriebsschaltvorrichtung mit elektromagnetischer Abstoßung, wie sie z. B. in der japanischen Neuveröffentlichung WO01/031667 (Patentdokument 2) offenbart ist.
Bei der in 7 gezeigten Antriebsschaltvorrichtung mit elektromagnetischer Abstoßung (d. h. einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter) handelt es sich um eine Antriebsschaltvorrichtung mit elektromagnetischer Abstoßung, die mit einer Schließantriebsspule 101 und einer Öffnungsantriebsspule 102 ausgebildet ist, die gegenüber von einem elektrisch leitfähigen Abstoßelement angeordnet sind.
Bei dieser Vorrichtung werden ein feststehender Kontakt und ein beweglicher Kontakt über eine elektromagnetische Abstoßungskraft miteinander in Kontakt gebracht oder voneinander getrennt, die zwischen einer der Spulen 101, 102 und dem Abstoßelement erzeugt wird, wenn ein Antriebsstrom von einem durch eine Ladestromversorgung 103 auf eine vorbestimmte Spannung aufgeladenen Kondensator 104 in selektiver Weise einer der Spulen 101, 102 zugeführt wird.
Dabei ist eine Spannungssteuereinrichtung 105 vorgesehen, die eine Ausgangsspannung der Ladestromversorgung 103 gegenüber einer Temperaturänderung bei dem Kondensator 104 derart steuert, dass ein Spitzenwert des Antriebsstroms in einem vorbestimmten Bereich liegt.
In Patentdokument 2 ist beschrieben, dass ”der Kontakt durch das Vorsehen der Spannungssteuereinrichtung stabil und exakt betätigt wird, um dadurch einen Spitzenwert des Antriebsstroms derart zu steuern, dass dieser selbst dann in dem vorbestimmten Bereich liegt, wenn sich die Temperatur des Kondensators ändert”.
Das bedeutet, im Patentdokument 2 ist beschrieben, dass eine Änderung bei der Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs unterdrückt wird, indem der Wert eines durch die Schließantriebsspule oder die Öffnungsantriebsspule fließenden Stroms in Abhängigkeit von einer Temperaturänderung des Antriebskondensators gesteuert wird, um einen Stromfluss durch die Schließantriebsspule oder die Öffnungsantriebsspule zu veranlassen.
Jedoch gibt es auch im Patentdokument 2 keine Beschreibung hinsichtlich einer Unterdrückung einer Änderung bei der Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs aufgrund einer Änderung in der Umgebungstemperatur der Magnetspule (Öffnungsantriebsspule, Schließantriebsspule) bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen eine Vakuum-Schaltröhre verwendenden Vakuum-Leistungsschalter.
Patentdokument 1: Japanische Neuveröffentlichung Nr. WO2005/111641
Patentdokument 2: Japanische Neuveröffentlichung Nr. WO01/031667
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
MIT DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Für Vakuum-Leistungsschalter ist eine Betriebsleistung (Betriebsspezifikation) in der Norm JEC-2300 definiert, gemäß der es erforderlich ist, dass ein Schließ-/Öffnungsvorgang (d. h. eine Betätigung in den geschlossenen/geöffneten Zustand) über drei Zyklen (50 ms) ausgeführt wird.
Dabei sei angemerkt, dass ”JEC” für ”Japanese Electro-Technical Committee” bzw. Elektrotechnisches Komitee Japans steht.
Bei den normalen Einsatzbedingungen von Vakuum-Leistungsschaltern wird zum Erfüllen der Betriebsleistung eine Aktivierung der Antriebsspule mit einer konstanten Zeitdauer gesteuert.
Aufgrund von Schwankungen der Umgebungstemperatur ändert sich jedoch der Widerstandswert der Antriebsspule in der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung, so dass sich auch der Wert des durch die Antriebsspule fließenden Stroms ändert. Dies führt zu einer Veränderung bei der Betätigungsgeschwindigkeit des beweglichen Kontakts in der den Vakuum-Leistungsschalter bildenden Vakuum-Schaltröhre.
Besonders problematisch ist, dass bei sinkender Umgebungstemperatur auch die Temperatur der Schließantriebsspule niedriger wird, so dass der Widerstandswert der Antriebsspule geringer wird und dadurch der Wert des durch die Schließantriebsspule fließenden Stroms größer wird.
Wenn der Wert des durch die Schließantriebsspule fließenden Stroms größer wird, dann wird der bewegliche Kontakt dazu veranlasst, sich schneller zu bewegen, so dass die Kontaktberührung (die Kontaktherstellung zwischen dem beweglichen Kontakt und dem feststehenden Kontakt in der Vakuum-Schaltröhre, d. h. ein Schließvorgang) schneller erreicht wird als im Normalzustand.
Wenn dagegen die Umgebungstemperatur höher wird, dann wird auch die Temperatur der Öffnungsantriebsspule höher, so dass der Widerstandswert der Öffnungsantriebsspule größer wird und dadurch der Wert des durch die Öffnungsantriebsspule fließenden Stroms geringer wird.
Wenn der Wert des durch die Öffnungsantriebsspule fließenden Stroms geringer wird, dann wird der bewegliche Kontakt dazu veranlasst, sich langsamer bewegen, so dass der Schließvorgang langsamer wird als im Normalzustand.
Bei normalen Einsatzbedingungen der Vakuum-Leistungsschalter wird die Aktivierung der Schließantriebsspule und der Öffnungsantriebsspule durch eine konstante Zeitdauer gesteuert.
Es besteht somit ein Problem dahingehend, dass dann, wenn der Kontaktvorgang zum Zeitpunkt des Schließens schneller als normal durchgeführt wird oder der Kontaktvorgang zum Zeitpunkt des Öffnens langsamer als normal durchgeführt wird, die Gesamtzeit zum Schließen/Öffnen des Kontakts länger wird, so dass die Betriebsleistung zum Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms) nicht erfüllt werden konnte.
Die Ladekapazität des Schließantriebskondensators und des Öffnungsantriebskondensators ändern sich jeweils, wenn deren Temperatur niedriger wird. Beispielsweise wird dann, wenn die Temperatur niedriger wird und somit die Ladekapazität geringer wird, die geladene Energie geringer, so dass der durch die Schließantriebsspule und die Öffnungsantriebsspule fließende Strom vermindert wird und dadurch die Betätigungsgeschwindigkeit des beweglichen Kontakts beeinträchtigt wird.
8 zeigt bildliche Darstellungen zur Erläuterung eines Problems zum Zeitpunkt eines Schließvorgangs eines herkömmlichen Vakuum-Leistungsschalters, wobei 8(a) eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Zustands des betätigten Kontakts ist, wenn die Temperatur der Schließantriebsspule niedriger wird.
Bei der durchgezogenen Linie A in 8(a) handelt es sich um eine Übergangslinie einer Position des Kontakts, wenn es sich bei der Temperatur der Schließantriebsspule um eine normale Temperatur handelt, und bei der unterbrochenen Linie B handelt es sich um eine Übergangslinie einer Position des Kontakts, wenn die Temperatur der Schließantriebsspule niedriger wird, so dass die Kontaktberührung (der Schließvorgang) schneller stattfindet.
Wie in 8(a) gezeigt, wird bei dem herkömmlichen Vakuum-Leistungsschalter, wenn die Temperatur der Schließantriebsspule niedriger wird und somit die Kontaktberührung schneller stattfindet, die Gesamtzeit zum Schließen/Öffnen des Kontakts länger, so dass die Betriebsleistung beim ”Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms)” nicht erfüllt werden kann.
Bei einer Temperaturänderung des Antriebskondensators zum Anlegen von dessen Ladespannung an die Schließantriebsspule, um dadurch einen Stromfluss durch diese zu veranlassen, kommt es aufgrund der Änderung des Werts des durch die Schließantriebsspule fließenden Stroms auch zu einer Änderung bei der Geschwindigkeit für die Kontaktberührung und damit zu einer Beeinträchtigung der Gesamtzeit zum Schließen/Öffnen des Kontakts. Es besteht somit ein Risiko, dass die Betriebsleistung bzw. das Schaltvermögen beim ”Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms)” nicht erfüllt werden kann.
In 8(b) sind ein Änderungszustand des durch die Schließspule (Schließantriebsspule) fließenden Stroms und ein Änderungszustand des durch die Öffnungsspule (Öffnungsantriebsspule) fließenden Stroms veranschaulicht.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei steigender Umgebungstemperatur auch die Temperatur der Öffnungsantriebsspule höher, so dass der Widerstandswert der Öffnungsantriebsspule größer wird und dadurch der Wert des durch die Antriebsspule fließenden Stroms geringer wird.
Wenn der Wert des durch die Öffnungsantriebsspule fließenden Stroms geringer wird, dann wird der bewegliche Kontakt zum Zeitpunkt des Öffnungsvorgangs dazu veranlasst, sich langsamer bewegen, so dass der Öffnungsvorgang langsamer wird als im Normalzustand.
Bei normalen Einsatzbedingungen der Vakuum-Leistungsschalter wird auch die Aktivierung der Öffnungsantriebsspule mit einer konstanten Zeitdauer gesteuert.
Somit besteht auch ein Problem dahingehend, dass dann, wenn die Betätigung des Kontakts zum Zeitpunkt des Öffnens langsamer als normal wird, die Gesamtzeit zum Schließen/Öffnen des Kontakts länger wird, so dass die Betriebsleistung beim Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms) nicht erfüllt werden kann.
9 zeigt bildliche Darstellungen zur Erläuterung eines Problems zum Zeitpunkt eines Öffnungsvorgangs des herkömmlichen Vakuum-Leistungsschalters, wobei 9(a) einen Zustand des Kontakts bei dessen Betätigung zeigt, wenn die Temperatur der Öffnungsantriebsspule niedriger wird.
Die durchgezogene Linie A in 9(a) zeigt eine Übergangslinie einer Position des Kontakts, wenn es sich bei der Temperatur der Öffnungsantriebsspule um eine normale Temperatur handelt, und die durchgezogene Linie B zeigt eine Übergangslinie einer Position des Kontakts, wenn die Temperatur der Öffnungsantriebsspule höher wird, so dass Öffnungsvorgang langsamer wird.
Wie in 9(a) veranschaulicht, wird bei dem herkömmlichen Vakuum-Leistungsschalter dann, wenn die Temperatur der Öffnungsantriebsspule höher wird und somit der Öffnungsvorgang langsamer wird, die Gesamtzeit zum Schließen/Öffnen des Kontakts länger, so dass die Betriebsleistung beim ”Schließen/Öffnen über Zyklen (50 ms)” nicht erfüllt werden kann.
In 9(b) sind ein Änderungszustand des durch die Schließspule (Schließantriebsspule) fließenden Stroms und ein Änderungszustand des durch die Öffnungsspule (Öffnungsantriebsspule) fließenden Stroms veranschaulicht.
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der geschilderten herkömmlichen Probleme erfolgt, und das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die in der Lage ist, eine Änderung bei der Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs zu unterdrücken, indem die Änderung des durch die Schließantriebsspule und/oder die Öffnungsantriebsspule fließenden Stroms exakt gesteuert wird, selbst wenn sich die Temperatur von einer oder beiden der Schließantriebsspule und der Öffnungsantriebsspule ändert und selbst wenn sich die Temperatur des Schließantriebskondensators oder des Öffnungsantriebskondensators ändert, so dass die in der Norm (JEC-2300) definierte Betriebsleistung beim Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms) erfüllt werden kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß der Erfindung handelt es sich um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung eine Schließantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre sowie einen ersten Temperatursensor aufweist, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Schließantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Ferner handelt es sich bei einer weiteren elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß der Erfindung um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung eine Öffnungsantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre sowie einen dritten Temperatursensor aufweist, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Öffnungsantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Bei einer weiteren elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß der Erfindung handelt es sich ferner um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung eine Schließantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre sowie einen ersten Temperatursensor aufweist, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Schließantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird; sowie ferner eine Öffnungsantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre und einen dritten Temperatursensor aufweist, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Öffnungsantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann selbst bei einer Änderung der Temperatur der Schließantriebsspule und/oder der Öffnungsantriebsspule eine Änderung des Wertes des durch die Schließantriebsspule und/oder die Öffnungsantriebsspule fließenden Stroms unterdrückt werden. Auf diese Weise lässt sich eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter schaffen, die die in der Norm (JEC-2300) für Vakuum-Leistungsschalter definierte Betriebsleistung beim Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms)” erfüllen kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 1;
2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer Änderung bei einer Umgebungstemperatur einer Antriebsspule sowie einer Änderung bei einer eigentlichen Temperatur derselben;
3 ein schematisches Funktionsdiagramm zur Erläuterung von Funktionen einer ersten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit;
4 ein schematisches Funktionsdiagramm zur Erläuterung von Funktionen einer zweiten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit;
5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 3;
6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, wie sie im Patentdokument 1 offenbart ist;
7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer Antriebsschaltvorrichtung mit elektromagnetischer Abstoßung, wie sie im Patentdokument 2 offenbart ist;
8 bildliche Darstellungen zur Erläuterung eines Problems zum Zeitpunkt eines Schließvorgangs eines herkömmlichen Vakuum-Leistungsschalters; und
9 bildliche Darstellungen zur Erläuterung eines Problems zum Zeitpunkt eines Öffnungsvorgang eines herkömmlichen Vakuum-Leistungsschalters.
AUSFÜHRUNGSARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele zum Ausführen der Erfindung auf der Basis der Zeichnungen erläutert.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in den jeweiligen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen gleiche oder äquivalente Teile bezeichnen.
Ausführungsbeispiel 1
1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 1.
In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 10 eine Stromversorgung (Gleichstromversorgung), 11 eine Schließ-Ladeschaltung, 12 eine Öffnungs-Ladeschaltung, 21 einen Schließantriebskondensator, 22 einen Öffnungsantriebskondensator, 31 eine Schließantriebsspule, 32 eine Öffnungsantriebsspule, 41 eine erste Aktivierungseinheit, 42 eine zweite Aktivierungseinheit, 201 einen ersten Temperatursensor, 202 einen zweiten Temperatursensor, 203 einen dritten Temperatursensor, 204 einen vierten Temperatursensor, 300 eine erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit und 400 eine zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Schließantriebsspule 31 der Schließantriebsspule 62 in 6 oder der Schließantriebsspule 101 in 7 entspricht, und dass die Öffnungsantriebsspule 32 der Öffnungsantriebsspule 63 in 6 oder der Öffnungsantriebsspule 107 in 7 entspricht.
Als erstes erfolgt nun eine Beschreibung in einem Fall, in dem ein Schließvorgang ausgeführt wird.
Die Schließ-Ladeschaltung 11, an die eine Stromversorgungsspannung von der Stromversorgung 10 angelegt wird, erzeugt eine Gleichspannung (Ladespannung) auf der Basis eines Ladespannungs-Anzeigewerts, der von der ersten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 angezeigt wird, wie dies im Folgenden noch erläutert wird, um dadurch den Schließantriebskondensator 21 zu laden.
Anschließend wird die in dem Schließantriebskondensator 21 geladene Spannung an die Schließantriebsspule 31 angelegt, so dass ein Strom durch die Schließantriebsspule 31 über die erste Aktivierungseinheit 41 fließt, bei der es sich um einen Schaltmechanismus handelt.
Das bedeutet, durch Einschalten der ersten Aktivierungseinheit 41 in Abhängigkeit von einem Schließbefehl fließt ein Strom durch die Schließantriebsspule 31, so dass der Kontakt in einer Vakuum-Schaltröhre (nicht gezeigt) des Vakuum-Leistungsschalters antriebsmäßig in Richtung auf seinen geschlossenen Zustand bewegt wird.
Damit die Kontaktbetätigung des Vakuum-Leistungsschalters die in der Norm (JEC-2300) definierte Betriebsspezifikation (Schließen/Öffnen über drei Zyklen) erfüllt, muss eine Änderung der Zeitdauer bis zum Erreichen des geschlossenen Zustands, ausgehend von dem geöffneten Zustand des Kontakts, bei der in dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre (Kontakt-Schließzeitdauer) aufgrund einer Änderung in der Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 unterdrückt werden (beispielsweise muss verhindert werden, dass diese zu schnell wird).
Daher ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule 31 bei bzw. in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordnet. Die von dem ersten Temperatursensor 201 gemessene Temperatur wird in die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 eingegeben.
Wenn sich die Temperatur in der Umgebung des Schließantriebskondensators 21 ändert, hat dies Einfluss auf den Wert der Spannung, auf die der Schließantriebskondensator 21 zu laden ist, und ändert diesen, wobei sich infolgedessen der Wert des durch die Schließantriebsspule 31 fließenden Stroms ändert.
Das bedeutet, wenn sich die Temperatur in der Umgebung des Schließantriebskondensators 21 ändert, ändert sich auch der Wert des durch die Schließantriebsspule 31 fließenden Stroms.
Daher ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Temperatursensor 202 zum Messen der Temperatur in der Umgebung des Schließantriebskondensators 21 in der Nähe des Schließantriebskondensators 21 angeordnet. Die von den zweiten Temperatursensor 202 gemessene Temperatur wird in die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 eingegeben.
Es sei erwähnt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Anordnung des ersten Temperatursensors 201 in der Nähe der Schließantriebsspule 31 eine Differenz zwischen der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur und der tatsächlichen Temperatur der Schließantriebsspule 31 auftritt.
Das bedeutet, wie in 2 gezeigt, es ist die Änderung bei der tatsächlichen Temperatur (dargestellt durch die unterbrochene Linie B) der Antriebsspule (Schließantriebsspule 31) gegenüber der Änderung bei der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Umgebungstemperatur (dargestellt durch die durchgezogene Linie A) der Schließantriebsspule 31 verzögert.
Da ferner der zweite Temperatursensor 202 in der Nähe des Schließantriebskondensators 21 angeordnet ist, wird die Änderung bei der tatsächlichen Temperatur des Schließantriebskondensators 21 gegenüber der Änderung bei der von dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Umgebungstemperatur des Schließantriebskondensators 21 verzögert, und zwar in ähnlicher Weise wie bei der Verzögerung bei der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur.
Unter Berücksichtigung dieser Verzögerungen bei der gemessenen Temperatur bestimmt die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 somit einen Ladespannungs-Anzeigewert für die Schließ-Ladeschaltung 11 auf der Basis von von dem ersten Temperatursensor 201 und dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperaturwerten sowie deren entsprechenden vorbestimmten Korrekturtabellen (oder vorbestimmten Berechnungsformeln).
Danach zeigt die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 der Schließ-Ladeschaltung 11 über einen D/A-Wandler 310 eine Ladespannung an (d. h. einen Spannungswert, auf den Schließantriebskondensator 21 geladen werden soll), so dass die Schließ-Ladeschaltung 11 den Schließantriebskondensator 21 auf die vorgegebene bzw. angezeigte Spannung auflädt.
3 zeigt ein schematisches Funktionsdiagramm zur Erläuterung von Funktionen der ersten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300.
In 3 ist bei dem Bezugszeichen 301 eine gemessene Temperatur veranschaulicht, die von dem ersten Temperatursensor 201 gemessen wird, der in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordnet ist; bei dem Bezugszeichen 302 ist eine gemessene Temperatur veranschaulicht, die von dem zweiten Temperatursensor 202 gemessen wird, der in der Nähe des Schließantriebskondensators 21 angeordnet ist.
Bei dem Bezugszeichen 303 ist eine erste Korrekturtabelle zum Korrigieren der gemessenen Temperatur dargestellt, die von dem ersten Temperatursensor 201 gemessen wird; und bei dem Bezugszeichen 304 ist eine zweite Korrekturtabelle zum Korrigieren der gemessenen Temperatur dargestellt, die von dem zweiten Temperatursensor 202 gemessen wird.
Wie in 3 gezeigt, wird in der ersten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 die von dem ersten Temperatursensor 201 gemessene Temperatur (d. h. die gemessene Temperatur 301 des ersten Temperatursensors) mittels der ersten Temperaturkorrekturtabelle 303 korrigiert, und die von dem zweiten Temperatursensor 202 gemessene Temperatur (d. h. die gemessene Temperatur 302 des zweiten Temperatursensors) wird mittels der zweiten Temperaturkorrekturtabelle 304 korrigiert.
Eine vorbestimmte Referenzspannung (Referenz-Gleichstrom-Spannung bei einer vorbestimmten Temperatur) 305 wird als erstes mittels eines ersten Korrekturfaktors 306 korrigiert, der von der ersten Temperaturkorrekturtabelle 303 erzeugt wird. Ferner wird die mit dem ersten Korrekturfaktor 306 korrigierte Gleichspannung mittels eines zweiten Korrekturfaktors 307 korrigiert, der von der zweiten Temperaturkorrekturtabelle 304 erzeugt wird.
Anschließend wird die mit dem ersten Korrekturfaktor 306 und dem zweiten Korrekturfaktor 307 korrigierte Gleichspannung durch den D/A-Wandler 310 umgewandelt und dann von der ersten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 als Ladespannungs-Anzeigewert für die Schließ-Ladeschaltung 11 (d. h. als D/A-Ausgangsspannung 308) abgegeben.
Die Schließ-Ladeschaltung 11 lädt den Schließantriebskondensator 21 nach Maßgabe des von der ersten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 angezeigten Ladespannungs-Anzeigewerts auf.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem ein Öffnungsvorgang ausgeführt wird.
Die Öffnungs-Ladeschaltung 12, an die eine Stromversorgungsspannung von der Stromversorgung 10 angelegt wird, erzeugt eine Gleichspannung (Ladespannung) auf der Basis eines von der zweiten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 angezeigten bzw. vorgegebenen Ladespannungs-Anzeigewerts, um dadurch den Öffnungsantriebskondensator 22 zu laden.
Anschließend wird die in dem Öffnungsantriebskondensator 22 geladene Spannung an die Öffnungsantriebsspule 32 angelegt, so dass ein Strom durch die Öffnungsantriebsspule 32 über die zweite Aktivierungseinheit 42 fließt, bei der es sich um einen Schaltmechanismus handelt.
Das bedeutet, durch Einschalten der zweiten Aktivierungseinheit 42 in Abhängigkeit von einem Öffnungsbefehl fließt ein Strom durch die Öffnungsantriebsspule 32, so dass der Kontakt in der Vakuum-Schaltröhre (nicht gezeigt) des Vakuum-Leistungsschalters antriebsmäßig in Richtung auf seinen geöffneten Zustand bewegt wird.
Damit die Kontaktbetätigung des Vakuum-Leistungsschalters die in der Norm (JEC-2300) definierte Betriebsspezifikation (Schließen/Öffnen über drei Zyklen) auch bei der Öffnungsbetätigung erfüllt, muss eine Änderung der Zeitdauer bis zum Erreichen des geöffneten Zustands ausgehend von dem geschlossenen Zustand des Kontakts bei der in dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre (Kontakt-Öffnungszeitdauer) aufgrund einer Änderung bei der Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 unterdrückt werden (beispielsweise muss verhindert werden, dass diese zu langsam wird).
Daher ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule 32 bei bzw. in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordnet. Die von dem dritten Temperatursensor 203 gemessene Temperatur wird in die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 eingegeben.
Wenn sich die Temperatur in der Umgebung des Öffnungsantriebskondensator 22 ändert, hat dies Einfluss auf den Wert der Spannung, auf den der Öffnungsantriebskondensator 22 aufzuladen ist, und dieser ändert sich, wobei infolgedessen sich auch der Wert des durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden Stroms ändert.
Daher ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vierte Temperatursensor 204 zum Messen der Temperatur in der Umgebung des Öffnungsantriebskondensators 22 bei bzw. in der Nähe des Öffnungsantriebskondensator 22 angeordnet. Die von dem vierten Temperatursensor 204 gemessene Temperatur wird in die weite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 eingegeben.
Es sei erwähnt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufgrund der Anordnung des dritten Temperatursensors 203 in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 eine Differenz zwischen der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperatur und der tatsächlichen Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 auftritt.
Das bedeutet, wie in 2 gezeigt, es ist die Änderung bei der tatsächlichen Temperatur (dargestellt durch die unterbrochene Linie B) der Antriebsspule (Öffnungsantriebsspule 32) gegenüber der Änderung bei der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Umgebungstemperatur (dargestellt durch die durchgezogene Linie A) der Öffnungsantriebsspule 32 verzögert.
Da ferner der vierte Temperatursensor 204 in der Nähe des Öffnungsantriebskondensator 22 angeordnet ist, wird die Änderung bei der tatsächlichen Temperatur des Öffnungsantriebskondensators 22 gegenüber der Änderung bei der von dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Umgebungstemperatur des Öffnungsantriebskondensators 22 in ähnlicher Weise verzögert, wie bei der Verzögerung bei der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperatur.
Unter Berücksichtigung dieser Verzögerungen bei der gemessenen Temperatur bestimmt die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 somit einen Ladespannungs-Anzeigewert für die Öffnungs-Ladeschaltung 12 auf der Basis von von dem dritten Temperatursensor 203 und dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperaturwerten sowie deren entsprechenden vorbestimmten Korrekturtabellen (oder vorbestimmten Berechnungsformeln).
Danach zeigt die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 der Öffnungs-Ladeschaltung 12 über einen D/A-Wandler 410 eine Ladespannung an (d. h. einen Spannungswert, auf den Öffnungsantriebskondensator 22 geladen werden soll), so dass die Öffnungs-Ladeschaltung 12 den Öffnungsantriebskondensator 22 auf die vorgegebene bzw. angezeigte Spannung auflädt.
4 zeigt ein schematisches Funktionsdiagramm zur Erläuterung von Funktionen der zweiten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400.
In 4 ist bei dem Bezugszeichen 401 eine gemessene Temperatur veranschaulicht, die von dem dritten Temperatursensor 203 gemessen wird, der in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordnet ist; bei dem Bezugszeichen 402 ist eine gemessene Temperatur veranschaulicht, die von dem vierten Temperatursensor 204 gemessen wird, der in der Nähe des Öffnungsantriebskondensators 22 angeordnet ist.
Bei dem Bezugszeichen 403 ist eine dritte Korrekturtabelle zum Korrigieren der gemessenen Temperatur dargestellt, die von dem dritten Temperatursensor 203 gemessen wird; und bei dem Bezugszeichen 404 ist eine vierte Korrekturtabelle zum Korrigieren der gemessenen Temperatur dargestellt, die von dem vierten Temperatursensor 204 gemessen wird.
Wie in 4 gezeigt, wird in der zweiten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 die von dem dritten Temperatursensor 203 gemessene Temperatur (d. h. die gemessene Temperatur 401 des dritten Temperatursensors) mittels der dritten Temperaturkorrekturtabelle 403 korrigiert, und die von dem vierten Temperatursensor 204 gemessene Temperatur (d. h. die gemessene Temperatur 402 des vierten Temperatursensors) wird mittels der vierten Temperaturkorrekturtabelle 404 korrigiert.
Eine vorbestimmte Referenzspannung (Referenz-Gleichspannung bei einer vorbestimmten Temperatur) 405 wird als erstes mittels eines dritten Korrekturfaktors 406 korrigiert, der von der dritten Temperaturkorrekturtabelle 403 erzeugt wird. Ferner wird die mit dem dritten Korrekturfaktor 406 korrigierte Gleichspannung mittels eines zweiten Korrekturfaktors 407 korrigiert, der von der vierten Temperaturkorrekturtabelle 404 erzeugt wird.
Anschließend wird die mit dem dritten Korrekturfaktor 406 und dem vierten Korrekturfaktor 407 korrigierte Gleichspannung durch den D/A-Wandler 410 umgewandelt und dann von der zweiten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 als Ladespannungs-Anzeigewert für die Öffnungs-Ladeschaltung 12 (d. h. als D/A-Ausgangsspannung 408) abgegeben.
Die Öffnungs-Ladeschaltung 12 lädt den Öffnungsantriebskondensator 22 nach Maßgabe des von der zweiten Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 angezeigten Ladespannungs-Anzeigewerts auf.
Als nächstes folgt eine Beschreibung hinsichtlich des Einflusses der Temperaturänderung des Schließantriebskondensators oder des Öffnungsantriebskondensators auf die Betätigungsgeschwindigkeit des beweglichen Kontakts zum Zeitpunkt des Schließens oder Öffnens desselben.
Wenn die Temperatur niedriger wird, dann wird die jeweilige Kapazität des Schließantriebskondensators 21 und des Öffnungsantriebskondensators 22 geringer, so dass die jeweilige Ausgangsspannung des Schließantriebskondensators 21 und des Öffnungsantriebskondensators 22 niedriger wird.
Dies vermindert den Strom, der durch die Schließantriebsspule 31 oder die Öffnungsantriebsspule 32 fließt, so dass die Betätigungsgeschwindigkeit des beweglichen Kontakts zum Zeitpunkt des Schließens oder Öffnens desselben langsamer wird.
In Bezug auf den Schließvorgang ist der Änderungsbetrag bei dem durch den Schließantriebskondensator 31 fließenden Strom in Wirklichkeit in dem Fall größer, in dem sich der Kontakt aufgrund einer Verminderung des Widerstandswertes der Schließantriebsspule 31 bei sinkender Temperatur der Schließantriebsspule 31 schneller bewegt, als in dem Fall, in dem die Kontaktgeschwindigkeit aufgrund einer Verminderung der Kapazität des Schließantriebskondensators 21 langsamer wird, wenn dessen Temperatur niedriger wird.
Somit verschwindet ein Änderungsbereich in der Kontaktgeschwindigkeit, der auf die Änderung bei der Kapazität des Schließantriebskondensators 21 zurückzuführen ist.
Wenn jedoch die Ladespannung des Schließantriebskondensators 21 allein auf der Basis der Temperaturänderung der Schließantriebsspule 31 korrigiert wird, tritt ein Fehler aufgrund eines Kapazitäts-Änderungsbereichs des Schließantriebskondensators 21 auf.
Gleiches gilt für den Öffnungsvorgang.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 sowohl auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperaturänderung der Schließantriebsspule 31 als auch der von dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperaturänderung des Schließantriebskondensators 21 korrigiert.
Gleichermaßen wird die Ladespannung für den Öffnungsantriebskondensator 22 sowohl auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperaturänderung der Öffnungsantriebsspule 32 als auch der von dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperaturänderung des Öffnungsantriebskondensators 22 korrigiert.
Auf diese Weise ist es möglich, den durch die Schließantriebsspule 31 fließenden Strom selbst dann stabil und exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 oder des Schließantriebskondensators 21 ändert. Gleichermaßen ist es möglich, den durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden Strom auch dann stabil und exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 oder des Öffnungsantriebskondensators 22 ändert.
Somit lassen sich die Schließbetätigungsgeschwindigkeit und die Öffnungsbetätigungsgeschwindigkeit des Schaltkontakts exakt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs halten.
Auf diese Weise wird es möglich, den Schließvorgang und/oder den Öffnungsvorgang des Kontakts stabil und exakt zu steuern, so dass der Vakuum-Leistungsschalter die Betriebsleistung erfüllt (d. h. das Schließen/Öffnen über drei Zyklen).
Es ist darauf hinzuweisen, dass in der vorstehenden Beschreibung Fälle beschrieben sind, in denen der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordnet ist und der zweite Temperatursensor 202 zum Messen der Umgebungstemperatur des Schließantriebskondensators 21 in der Nähe des Schließantriebskondensators 21 angeordnet ist, so dass die Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von beiden Sensoren gemessenen Temperaturen korrigiert wird.
Ferner sind Fälle beschrieben, in denen der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordnet ist und der vierte Temperatursensor 204 zum Messen der Umgebungstemperatur des Öffnungsantriebskondensators 22 in der Nähe des Öffnungsantriebskondensators 22 angeordnet ist, so dass die Ladespannung für den Öffnungsantriebskondensator 22 auf der Basis der von beiden der Sensoren gemessenen Temperaturen korrigiert wird.
Jedoch ist es auch möglich, den zweiten Temperatursensor 202 zum Messen der Umgebungstemperatur des Schließantriebskondensators 21 nicht in der Nähe des Schließantriebskondensators 21 anzuordnen und somit eine Konfiguration vorzusehen, bei der der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 allein in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordnet ist.
Es ist auch möglich, den vierten Temperatursensor 204 zum Messen der Umgebungstemperatur des Öffnungsantriebskondensators 22 nicht in der Nähe des Öffnungsantriebskondensators 22 anzuordnen und somit eine Konfiguration vorzusehen, bei der der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 allein in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordnet ist.
In diesem Fall wird zwar die Genauigkeit zum Korrigieren der Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 oder den Öffnungsantriebskondensator 22 etwas vermindert, jedoch ist es möglich, den durch die Schließantriebsspule 31 oder die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden Strom auf einen nahezu konstanten Wert zu steuern.
Das bedeutet, die Kontaktschaltgeschwindigkeit kann nahezu konstant gehalten werden, selbst wenn der zweite Temperatursensor 202 oder der vierte Temperatursensor 204 nicht vorgesehen ist, so dass die in der Norm (JEC-2300) definierte Betriebsleistung beim Schließen/Öffnen über drei Zyklen erfüllt werden kann.
Es ist darauf hinzuweisen, dass bei Vakuum-Leistungsschaltern dann, wenn die Kontaktschaltgeschwindigkeit der Vakuum-Schaltröhre schneller wird, der Stoß zum Zeitpunkt des Kontaktschaltvorgangs größer wird, so dass sich die Lebensdauer der Vakuum-Schaltröhre verkürzt, während bei einer langsameren Kontaktschaltgeschwindigkeit der Schließvorgang des Vakuum-Leistungsschalters instabil wird, so dass ein Zustand hervorgerufen wird, in dem sich kein Leistungsschalten aufrechterhalten lässt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es jedoch möglich, ein Schalten des Kontakts des Vakuum-Leistungsschalters mit einer optimalen Geschwindigkeit zu veranlassen (d. h. zumindest mit einer Geschwindigkeit, die zum Erfüllen der Betriebsleistung erforderlich ist), und zwar unabhängig von einer Änderung bei der Temperatur der Schließantriebsspule 31, der Öffnungsantriebsspule 32, des Schließantriebskondensators 21 oder des Öffnungsantriebskondensators 22.
Auf diese Weise wird es möglich, einen zu starken Stoß bzw. Aufprall zum Zeitpunkt des Kontaktschaltens zu reduzieren, so dass sich die Lebensdauer der Vakuum-Schaltröhre in dem Vakuum-Leistungsschalter verlängern lässt.
In der vorstehenden Beschreibung ist ein Fall erläutert worden ist, in dem der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordnet ist und der zweite Temperatursensor 202 zum Messen der Umgebungstemperatur des Schließantriebskondensators 21 in der Nähe des Schließantriebskondensators 21 angeordnet ist, so dass die Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von beiden Sensoren gemessenen Temperaturen korrigiert wird.
Ferner ist ein Fall beschrieben worden, in dem der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordnet ist und der vierte Temperatursensor 204 zum Messen der Umgebungstemperatur des Öffnungsantriebskondensators 22 in der Nähe des Öffnungsantriebskondensators 22 angeordnet ist, so dass die Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von beiden Sensoren gemessenen Temperaturen korrigiert wird.
Wie vorstehend beschrieben, handelt es sich bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die durch ihre elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung die Schließantriebsspule 31 für die Vakuum-Schaltröhre aufweist sowie den ersten Temperatursensor 201 aufweist, der die Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule 31 misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Schließantriebsspule 31 veranlasst wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Somit kann der durch die Schließantriebsspule 31 fließende Strom auch dann gesteuert werden, wenn sich die Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 ändert; auf diese Weise ist es möglich, die Schließbetätigungsgeschwindigkeit des Schaltkontakts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten und somit den Kontakt derart zu bewegen, dass der Vakuum-Leistungsschalter die Betätigungsleistung (d. h. Schließen/Öffnen über drei Zyklen) erfüllt.
Ferner handelt es sich bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die durch ihre elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit des Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung die Öffnungsantriebsspule 32 für die Vakuum-Schaltröhre sowie den dritten Temperatursensor 203 aufweist, der die Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule 32 misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Öffnungsantriebsspule 32 veranlasst wird, auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Somit kann der durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließende Strom auch dann gesteuert werden, wenn sich die Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 ändert; auf diese Weise ist es möglich, die Öffnungsbetätigungsgeschwindigkeit des Schaltkontakts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu halten und somit den Kontakt derart zu bewegen, dass der Vakuum-Leistungsschalter die Betriebsleistung erfüllt.
Weiterhin handelt es sich bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, der durch seine elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung die Schließantriebsspule 31 für die Vakuum-Schaltröhre sowie den ersten Temperatursensor 201 aufweist, der die Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule 31 misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Schließantriebsspule 31 veranlasst wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung weist ferner die Öffnungsantriebsspule 32 für die Vakuum-Schaltröhre sowie den dritten Temperatursensor 203 auf, der die Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule 32 misst, wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Öffnungsantriebsspule 32 veranlasst wird, auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Somit können die durch die Schließantriebsspule 31 und die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden Ströme auch dann gesteuert werden, wenn sich die Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 oder der Öffnungsantriebsspule 32 ändert.
Somit ist es möglich, die Schließbetätigungsgeschwindigkeit und die Öffnungsbetätigungsgeschwindigkeit des Schaltkontakts innerhalb vorbestimmter Bereiche zu halten und somit den Kontakt derart zu bewegen, dass der Vakuum-Leistungsschalter die Betriebsleistung sicher erfüllt.
Ferner handelt es sich bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die durch ihre elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktsschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: die Schließantriebsspule 31 für die Vakuum-Schaltröhre; den Schließantriebskondensator 21 zum Veranlassen, dass ein Kontaktschließ-Antriebsstrom durch die Schließantriebsspule 31 fließt; die Schließ-Ladeschaltung 11, die den Schließantriebskondensator 21 auflädt; den ersten Temperatursensor 201, der die Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule 31 misst; sowie die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300, die der Schließ-Ladeschaltung 11 einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur anzeigt.
Da die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 der Schließ-Ladeschaltung 11 einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 gemessenen Temperatur anzeigt, ist es möglich, den durch die Schließantriebsspule 31 fließenden Strom auch dann exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 ändert.
Ferner ist bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Temperatursensor 202 vorgesehen, der die Temperatur in der Umgebung des Schließantriebskondensators 21 misst, und die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 zeigt der Schließ-Ladeschaltung 11 den Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 und dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperaturen an.
Somit ist es möglich, den durch die Schließantriebsspule 31 fließenden Strom selbst dann exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperaturen sowohl der Schließantriebsspule 31 als auch des Schließantriebskondensators 21 ändern.
Weiterhin handelt es sich bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, der durch seine elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktsschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: die Öffnungsantriebsspule 32 für die Vakuum-Schaltröhre; den Öffnungsantriebskondensator 22 zum Veranlassen, dass ein Kontaktöffnungs-Antriebsstrom durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließt; die Öffnungs-Ladeschaltung 12, die den Öffnungsantriebskondensator 22 auflädt; den dritten Temperatursensor 203, der die Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule 32 misst; sowie die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400, die der Öffnungs-Ladeschaltung 12 einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator 22 auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperatur anzeigt.
Da die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 der Öffnungs-Ladeschaltung 12 einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator 22 auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 gemessenen Temperatur anzeigt, ist es möglich, den durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden Strom auch dann exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 ändert.
Ferner sind bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vierte Temperatursensor 204, der die Temperatur in der Umgebung des Öffnungsantriebskondensators 22 misst, sowie die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 vorgesehen, die der Öffnungs-Ladeschaltung 12 den Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator 22 auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperaturen anzeigt.
Auf diese Weise ist es möglich, den durch die Schließantriebsspule 31 fließenden Strom auch dann exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperaturen sowohl der Öffnungsantriebsspule 32 als auch des Öffnungsantriebskondensators 22 ändern.
Ferner handelt es sich bei einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die durch ihre elektromagnetische Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: die Schließantriebsspule 31 für die Vakuum-Schaltröhre; den Schließantriebskondensator 21 zum Veranlassen, dass ein Kontaktschließ-Antriebsstrom durch die Schließantriebsspule 31 fließt; die Schließ-Ladeschaltung 11, die den Schließantriebskondensator 21 auflädt; den ersten Temperatursensor 201, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule 31 misst; den zweiten Temperatursensor 202, der eine Temperatur in der Umgebung des Schließantriebskondensators 21 misst; sowie die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300, die der Schließ-Ladeschaltung 11 einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor 201 und dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperaturen anzeigt, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung ferner Folgendes aufweist: die Öffnungsantriebsspule 32 für die Vakuum-Schaltröhre; den Öffnungsantriebskondensator 21 zum Veranlassen, dass ein Kontaktöffnungs-Antriebsstrom durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließt; die Öffnungs-Ladeschaltung 12, die den Öffnungsantriebskondensator 22 auflädt; den dritten Temperatursensor 203, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule 32 misst; den vierten Temperatursensor 204, der eine Temperatur in der Umgebung des Öffnungsantriebskondensators 22 misst; sowie die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400, die der Öffnungs-Ladeschaltung 12 einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator 22 auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor 203 und dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperaturen anzeigt.
Somit ist es möglich, den durch die Schließantriebsspule 31 und die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden Strom auch dann exakt zu steuern, wenn sich die Umgebungstemperaturen der Schließantriebsspule 31 und des Schließantriebskondensators 21 oder die Umgebungstemperaturen der Öffnungsantriebsspule 32 und des Öffnungsantriebskondensators 22 ändern.
Ausführungsbeispiel 2
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 ist ein Fall beschrieben worden, in dem der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Umgebungstemperatur der Schließantriebsspule 31 in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordnet ist oder in dem der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Umgebungstemperatur der Öffnungsantriebsspule 32 in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordnet ist, während sich eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 2 dadurch auszeichnet, dass der erste Temperatursensor 201 in die Schließantriebsspule 31 eingebettet ist und der dritte Temperatursensor 203 in die Öffnungsantriebsspule 32 eingebettet ist.
Dadurch wird es möglich, die Temperatur der Schließantriebsspule 31 oder der Öffnungsantriebsspule 32 direkt zu messen und somit die Genauigkeit zum Korrigieren der Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 oder den Öffnungsantriebskondensator 22 in Bezug auf eine Änderung in der Umgebungstemperatur zu steigern.
Da gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der durch die Schließantriebsspule 31 oder die Öffnungsantriebsspule 32 fließende Strom exakter gesteuert werden kann, so kann eine Änderung der Schließbetätigungsgeschwindigkeit des Schaltkontakts unterdrückt werden, so dass diese in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Ausführungsbeispiel 3
5 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter gemäß Ausführungsbeispiel 3.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel 1 wird die Temperatur der Schließantriebsspule 31 unter Verwendung des in der Nähe der Schließantriebsspule 31 angeordneten ersten Temperatursensors 201 gemessen, und die Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 wird unter Verwendung des in der Nähe der Öffnungsantriebsspule 32 angeordneten dritten Temperatursensors 203 gemessen, während sich das vorliegende Ausführungsbeispiel dadurch auszeichnet, dass, wie in 5 gezeigt, eine erste Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 43 anstatt des ersten Temperatursensors 201 vorgesehen ist und eine zweite Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 44 anstatt des dritten Temperatursensors 203 vorgesehen ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird von der ersten Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit ein schwacher Strom durch die Schließantriebsspule 31 hindurchgeleitet.
Die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 bestimmt dann den Widerstandswert der Schließantriebsspule 31 durch Detektieren eines Werts der Spannung, die aufgrund des durch die Schließantriebsspule 31 fließenden schwachen Stroms erzeugt wird.
Da sich der Widerstandswert der Schließantriebsspule 31 in Abhängigkeit von der Temperatur derselben ändert, bestimmt die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 die Temperatur der Schließantriebsspule 31 durch Berechnung nach der Bestimmung des Widerstandswerts der Schließantriebsspule 31.
Die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 korrigiert die Ladespannung für den Schließantriebskondensator 21 sowohl auf der Basis der durch Berechnung bestimmten Temperatur der Schließantriebsspule 31 als auch der von dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperatur des Schließantriebskondensators 21.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird von der zweiten Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 44 wiederum ein schwacher Strom durch die Öffnungsantriebsspule 32 hindurchgeleitet.
Anschließend bestimmt die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 den Widerstandswert der Öffnungsantriebsspule 32 durch Detektieren eines Werts der Spannung, die aufgrund des durch die Öffnungsantriebsspule 32 fließenden schwachen Stroms erzeugt wird.
Da sich der Widerstandswert der Öffnungsantriebsspule 32 in Abhängigkeit von der Temperatur derselben ändert, bestimmt die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 die Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 durch Berechnung nach der Bestimmung des Widerstandswerts der Öffnungsantriebsspule 32.
Die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 44 korrigiert die Ladespannung für den Öffnungsantriebskondensator 22 sowohl auf der Basis der durch Berechnung bestimmten Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 als auch der von dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperatur des Öffnungsantriebskondensators 22.
Wie vorstehend beschrieben, besitzt eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anstelle des ersten Temperatursensors 201 bei Ausführungsbeispiel 1 die erste Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 43 zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Schließantriebsspule 31, wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 eine Schließantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung aufweist, die den Widerstandswert der Schließantriebsspule 31 durch Detektieren eines Werts der Spannung bestimmt, die aufgrund des von der ersten Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 43 durch die Schließantriebsspule 31 hindurchgeleiteten Stroms erzeugt wird, gefolgt von einer Messung der Temperatur der Schließantriebsspule durch Berechnung aus dem festgestellten Widerstandswert; und wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 der Schließ-Ladeschaltung 11 den Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von der Schließantriebs spulen-Temperaturmesseinrichtung und dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperaturen anzeigt.
Somit wird es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, die Temperatur der Schließantriebsspule 31 festzustellen, ohne dass der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Temperatur der Schließantriebsspule 31 verwendet wird.
Ferner besitzt eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anstatt des dritten Temperatursensors 203 bei Ausführungsbeispiel 1 die zweite Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 44 zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Öffnungsantriebsspule 32, wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 eine Öffnungsantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung aufweist, die den Widerstandswert der Öffnungsantriebsspule 32 durch Detektieren eines Werts der Spannung bestimmt, die aufgrund des von der zweiten Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 44 durch die Öffnungsantriebsspule 32 hindurchgeleiteten Stroms erzeugt wird, gefolgt von einer Messung der Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 durch Berechnung aus dem festgestellten Widerstandswert; und wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 der Öffnungs-Ladeschaltung 12 den Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator 12 auf der Basis der von der Öffnungsantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung und dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperaturen anzeigt.
Somit wird es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, die Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 festzustellen, ohne dass der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 verwendet wird.
Ferner besitzt eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anstatt des ersten Temperatursensors 201 bei Ausführungsbeispiel 1 die erste Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 43 zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Schließantriebsspule 31, wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 300 der Schließ-Ladeschaltung 11 den Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator 21 auf der Basis der von der Schließantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung und dem zweiten Temperatursensor 202 gemessenen Temperaturen anzeigt, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung ferner anstelle des dritten Temperatursensors 203 die zweite Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit 44 zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Öffnungsantriebsspule 32 aufweist, wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit 400 der Öffnungs-Ladeschaltung 12 den Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator 22 auf der Basis der von der Öffnungsantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung und dem vierten Temperatursensor 204 gemessenen Temperaturen anzeigt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird es somit möglich, die Temperatur der Schließantriebsspule 31 festzustellen, ohne dass der erste Temperatursensor 201 zum Messen der Temperatur der Schließantriebsspule 31 verwendet wird, und auch die Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 festzustellen, ohne dass der dritte Temperatursensor 203 zum Messen der Temperatur der Öffnungsantriebsspule 32 verwendet wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist für die Verwirklichung einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter von Nutzen, die eine Änderung der Schließ-Betätigungsgeschwindigkeit oder der Öffnungs-Betätigungsgeschwindigkeit auch dann unterdrücken kann, wenn sich die Temperatur in der Umgebung der Antriebsspule oder des Antriebskondensators ändert, so dass es möglich ist, die Betriebsleistung beim Schließen/Öffnen über drei Zyklen (50 ms) zu erfüllen, wie diese in der Norm (JEC-2300) definiert ist.
Bezugszeichenliste

10: Stromversorgung
11: Schließ-Ladeschaltung
12: Öffnungs-Ladeschaltung
21: Schließantriebskondensator
22: Öffnungsantriebskondensator
31: Schließantriebsspule
32: Öffnungsantriebsspule
41: erste Aktivierungseinheit
42: zweite Aktivierungseinheit
43: erste Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit
44: zweite Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit
201: erster Temperatursensor
202: zweiter Temperatursensor
203: dritter Temperatursensor
204: vierter Temperatursensor
300: erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit
400: zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit

Claims

Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Schließantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; und – einen ersten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule misst; wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Schließantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Öffnungsantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; und – einen dritten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule misst; wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Öffnungsantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Schließantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; – einen ersten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule misst; wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Schließantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird; – eine Öffnungsantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; und – einen dritten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule misst; wobei ein Strom, der zum Hindurchfließen durch die Öffnungsantriebsspule veranlasst wird, auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor gemessenen Temperatur gesteuert wird.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Schließantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; – einen Schließantriebskondensator zum Hindurchleiten eines Kontaktschließ-Antriebsstroms durch die Schließantriebsspule; – eine Schließ-Ladeschaltung, die den Schließantriebskondensator auflädt; – einen ersten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule misst; und – eine erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit, die der Schließ-Ladeschaltung einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor gemessenen Temperatur anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach Anspruch 4, wobei ein zweiter Temperatursensor vorgesehen ist, der eine Temperatur in der Nähe des Schließantriebskondensators misst; und wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit der Schließ-Ladeschaltung den Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor gemessenen Temperaturen anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Öffnungsantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; – einen Öffnungsantriebskondensator zum Hindurchleiten eines Kontaktöffnungs-Antriebsstroms durch die Öffnungsantriebsspule; – eine Öffnungs-Ladeschaltung, die den Öffnungsantriebskondensator auflädt; – einen dritten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule misst; und – eine zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit, die der Öffnungs-Ladeschaltung einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor gemessenen Temperatur anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach Anspruch 6, wobei ein vierter Temperatursensor vorgesehen ist, der eine Temperatur in der Umgebung des Öffnungsantriebskondensators misst; und wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit der Öffnungs-Ladeschaltung den Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor und dem vierten Temperatursensor gemessenen Temperaturen anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter, die aufgrund ihrer elektromagnetischen Betätigung die Geschwindigkeit eines Kontaktschaltvorgangs einer bei dem Vakuum-Leistungsschalter verwendeten Vakuum-Schaltröhre steuert, wobei die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung Folgendes aufweist: – eine Schließantriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; – einen Schließantriebskondensator zum Hindurchleiten eines Kontaktschließ-Antriebsstroms durch die Schließantriebsspule; – eine Schließ-Ladeschaltung, die den Schließantriebskondensator auflädt; – einen ersten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Schließantriebsspule misst; – einen zweiten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung des Schließantriebskondensators misst; – eine erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit, die der Schließ-Ladeschaltung einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator auf der Basis der von dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor gemessenen Temperaturen anzeigt; – eine Öffnungs-Antriebsspule für die Vakuum-Schaltröhre; – einen Öffnungsantriebskondensator zum Hindurchleiten eines Kontaktöffnungs-Antriebsstroms durch die Öffnungsantriebsspule; – eine Öffnungs-Ladeschaltung, die den Öffnungsantriebskondensator auflädt; – einen dritten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung der Öffnungsantriebsspule misst; und – einen vierten Temperatursensor, der eine Temperatur in der Umgebung des Öffnungsantriebskondensators misst; und – eine zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit, die der Öffnungs-Ladeschaltung einen Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator auf der Basis der von dem dritten Temperatursensor und dem vierten Temperatursensor gemessenen Temperaturen anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, wobei der erste Temperatursensor in die Schließantriebsspule eingebettet ist.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 2, 3 und 6, wobei der dritte Temperatursensor in die Öffnungsantriebsspule eingebettet ist.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach Anspruch 5, die anstelle des ersten Temperatursensors eine erste Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Schließantriebsspule aufweist, wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit eine Schließantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung aufweist, die einen Widerstandswert der Schließantriebsspule durch Detektieren eines Werts der Spannung bestimmt, die aufgrund des von der ersten Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit durch die Schließantriebsspule hindurchgeleiteten Stroms erzeugt wird, gefolgt von einer Messung einer Temperatur der Schließantriebsspule durch Berechnung aus dem festgestellten Widerstandswert, und wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit der Schließ-Ladeschaltung den Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator auf der Basis der von der Schließantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung und dem zweiten Temperatursensor gemessenen Temperaturen anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach Anspruch 7, die anstelle des dritten Temperatursensors eine zweite Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Öffnungsantriebsspule aufweist, wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit eine Öffnungsantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung aufweist, die einen Widerstandswert der Öffnungsantriebsspule durch Detektieren eines Werts der Spannung bestimmt, die aufgrund des von der zweiten Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit durch die Öffnungsantriebsspule hindurchgeleiteten Stroms erzeugt wird, gefolgt von einer Messung einer Temperatur der Öffnungsantriebsspule durch Berechnung aus dem festgestellten Widerstandswert; und wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit der Öffnungs-Ladeschaltung den Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungsantriebskondensator auf der Basis der von der Öffnungsantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung und des vierten Temperatursensors gemessenen Temperaturen anzeigt.
Elektromagnetische Betätigungsvorrichtung für einen Vakuum-Leistungsschalter nach Anspruch 5 oder 7, die anstelle des ersten Temperatursensors eine erste Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Schließantriebsspule aufweist, wobei die erste Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit der Schließ-Ladeschaltung den Ladespannungs-Korrekturwert für den Schließantriebskondensator auf der Basis der von der Schließantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung und dem zweiten Temperatursensor gemessenen Temperaturen anzeigt; und die ferner anstelle des dritten Temperatursensors eine zweite Temperaturmessungs-Aktivierungseinheit zum Hindurchleiten eines Stroms durch die Öffnungsantriebsspule aufweist; wobei die zweite Temperaturkorrektur-Anzeigeeinheit der Öffnungs-Ladeschaltung den Ladespannungs-Korrekturwert für den Öffnungs-Antriebskondensators auf der Basis der von der Öffnungsantriebsspulen-Temperaturmesseinrichtung dem vierten Temperatursensor gemessenen Temperatur anzeigt.