DE112014006494T5

DE112014006494T5 - Systeme und Verfahren für ein energiesparendes Schütz

Info

Publication number: DE112014006494T5
Application number: DE112014006494.7T
Authority: DE
Inventors: Juan Manuel Arcas; John Francis Newport; Goretti Farre Lozano; Jorge Garcia Rodriguez
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2016-12-22
Also published as: CN106104737A; WO2015140359A1; US20160276120A1

Abstract

Es ist eine Steuerschaltung für ein energiesparendes Schütz, das wenigstens einen Stromkontakt enthält, geschaffen. Die Steuerschaltung enthält eine Energieversorgungseinheit, eine Energiespeicherschaltung, die mit der Energieversorgungseinheit verbunden ist, einen ersten Wandler, der mit der Energieversorgungseinheit verbunden und eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten, ein Verriegelungssystem, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten, einen zweiten Wandler, der mit der Energieversorgungseinheit verbunden und eingerichtet ist, um das Verriegelungssystem zu entriegeln, um zu bewirken, dass der wenigstens eine Stromkontakt von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umschaltet, und eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, um elektrische Leistung, die von der Energieversorgung zu dem ersten und dem zweiten Wandler geliefert wird, zu steuern, um wahlweise den ersten und den zweiten Wandler auf der Basis von überwachten Eingangsspannungsbedingungen zu aktivieren.

Description

HINTERGRUND
Das Gebiet der Erfindung betrifft allgemein elektrische Schütze und insbesondere die Steuerung des Betriebs elektrischer Schütze.
Elektrische Schütze werden geschaltet, um die Verteilung der elektrischen Leistung zwischen einer Energiequelle und wenigstens einer Last zu steuern. Schütze enthalten wenigstens einen Stromkontakt, (d.h. einen Schalter), der wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann, um elektrische Leistung, die von der Energiequelle zu der Last strömt, zu unterbrechen oder zu liefern. Die Last kann zum Beispiel ein Elektromotor, eine Beleuchtungseinrichtung, eine Heizvorrichtung, ein Haushaltsgerät oder eine andere elektrisch betriebene Vorrichtung sein.
Wenigstens einige bekannte Schütze enthalten im Allgemeinen eine elektromagnetische Spule, die, wenn sie erregt wird, die Position der Stromkontakte umschaltet. Um diesen Zustand aufrechtzuerhalten, muss die elektromagnetische Spule permanent mit Energie versorgt sein. Infolgedessen verbrauchen herkömmliche Schütze gewöhnlich relativ hohe Mengen an elektrischer Leistung. Obwohl wenigstens einige bekannte Schütze mechanische Vorrichtungen enthalten, um die Stromkontakte des Schützes in einer geschlossenen Ankerstellung zu halten, können diese Schütze dennoch eine gesonderte Steuerungsschaltung erfordern, um einen verriegelten Zustand der mechanischen Vorrichtungen freizugeben.
KURZDARSTELLUNG
In einem Aspekt ist eine Steuerschaltung für ein energiesparendes Schütz, das wenigstens einen Stromkontakt enthält, geschaffen. Die Steuerschaltung enthält eine Energieversorgungseinheit, eine Energiespeicherschaltung, die mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden ist, einen ersten Wandler, der mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden und eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten, ein Verriegelungssystem, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten, einen zweiten Wandler, der mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden und eingerichtet ist, um das Verriegelungssystem zu entriegeln, um den wenigstens einen Stromkontakt zu veranlassen, von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umzuschalten, und eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, um von der Energieversorgung zu dem ersten und dem zweiten Wandler gelieferte elektrische Leistung zu steuern, um den ersten und den zweiten Wandler wahlweise zu aktivieren.
In einem weiteren Aspekt ist eine Steuereinrichtung geschaffen. Die Steuereinrichtung ist zur Verwendung in einer Steuerschaltung eines energiesparenden Schützes vorgesehen, die eine Energieversorgungseinheit, eine Energiespeicherschaltung, die mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden ist, einen ersten Wandler, der eingerichtet ist, um wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten, ein Verriegelungssystem, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten, und einen zweiten Wandler enthält, der eingerichtet ist, um das Verriegelungssystem zu entriegeln, um den wenigstens einen Stromkontakt zu veranlassen, von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umzuschalten. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, um eine Eingangsspannung von einer Energiequelle mit einer ersten vorbestimmten Spannung zu vergleichen, zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, wenn die Eingangsspannung größer ist als die erste vorbestimmte Spannung, die Eingangsspannung von der Energiequelle mit einer zweiten vorbestimmten Spannung zu vergleichen und zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem zweiten Wandler von der Energiespeicherschaltung geliefert wird, wenn die Eingangsspannung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Spannung.
In einem noch weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines energiesparenden Schützes, das wenigstens einen Stromkontakt enthält, geschaffen. Das Verfahren enthält ein Vergleichen einer Eingangsspannung von einer Energiequelle mit einer ersten vorbestimmten Spannung unter Verwendung einer Steuereinrichtung, Liefern elektrischer Leistung zu einem ersten Wandler unter Verwendung der Steuereinrichtung, wenn die Eingangsspannung größer ist als die erste vorbestimmte Spannung, wobei elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, um den wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten, Halten des wenigstens einen Stromkontaktes in der geschlossenen Ankerstellung unter Verwendung eines Verriegelungssystems, Vergleichen der Eingangsspannung von der Energiequelle mit einer zweiten vorbestimmten Spannung unter Verwendung der Steuereinrichtung und Liefern elektrischer Leistung zu einem zweiten Wandler unter Verwendung der Steuereinrichtung, wenn die Eingangsspannung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Spannung, wobei elektrische Leistung zu dem zweiten Wandler derart geliefert wird, dass der zweite Wandler das Verriegelungssystem entriegelt, um den wenigstens einen Stromkontakt von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umzuschalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Perspektivansicht eines beispielhaften Schützes.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Schützsteuerschaltung in einem ersten Zustand, die bei dem in 1 veranschaulichten Schütz verwendet werden kann.
3 zeigt eine schematische Darstellung der in 2 veranschaulichten Schützsteuerschaltung in einem zweiten Zustand.
4 zeigt eine schematische Darstellung der in 2 veranschaulichten Schützsteuerschaltung in einem dritten Zustand.
5 zeigt eine schematische Darstellung der in 2 veranschaulichten Schützsteuerschaltung in einem vierten Zustand.
6 zeigt eine schematische Darstellung der in 2 veranschaulichten Schützsteuerschaltung in einem fünften Zustand.
7 zeigt eine schematische Darstellung der in 2 veranschaulichten Schützsteuerschaltung in einem sechsten Zustand.
8 zeigt ein Funktionsschema einer beispielhaften Implementierung der in 2 veranschaulichten Schützsteuerschaltung.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Steuerung eines Schützes.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Beispielhafte Ausführungsformen zur Steuerung eines Schützes, um Energieeinsparungen für das Schütz zu erreichen, sind hierin beschrieben. Eine Schützsteuerschaltung enthält eine Energieversorgung, ein Energiespeichersystem, das mit der Energieversorgung verbunden ist, eine Steuereinrichtung, einen ersten Wandler, der eingerichtet ist, um wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung in eine geschlossene Ankerstellung umzuschalten, ein Verriegelungssystem, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten, und einen zweiten Wandler, der eingerichtet ist, um das Verriegelungssystem zu entriegeln, so dass der wenigstens eine Stromkontant von der geschlossenen Ankerstellung in die offene Ankerstellung umschaltet. Die Steuereinrichtung steuert die elektrische Leistung, die zu dem ersten und dem zweiten Wandler geliefert wird, um den ersten und den zweiten Wandler wahlweise zu aktivieren und einen Betrieb des Schützes zu steuern.
1 zeigt eine Perspektivansicht eines beispielhaften Schützes 10. Das Schütz 10 verwendet wenigstens einen (in 1 nicht veranschaulichten) Stromkontakt, um die Verteilung elektrischer Leistung zu wenigstens einer Last zu steuern. Die Last kann zum Beispiel einen Elektromotor, eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Heizvorrichtung und/oder andere Vorrichtungen, die unter Verwendung elektrischer Leistung arbeiten, enthalten. Eine (in 1 nicht veranschaulichte) Steuereinrichtung steuert eine Stellung der Stromkontakte des Schützes 10, wie hierin beschrieben.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Schützsteuerschaltung 100, die bei dem (in 1 veranschaulichten) Schütz 10 verwendet werden kann. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Schützsteuerschaltung 100 einen Spannungsdetektor 102, der mit einer Wechselspannungs(AC)-Quelle 104 oder einem Wechselspannungsnetz verbunden ist. Alternativ kann der Spannungsdetektor 102 mit einer Gleichspannungs(DC)-Quelle verbunden sein. In der beispielhaften Ausführungsform ist die AC-Spannungsquelle eine externe für das (in 1 veranschaulichte) Schütz 10.
In dem (in 2 veranschaulichten) ersten Zustand der Steuerschaltung 100 wird ein Spannungsdetektor 102 verwendet. Insbesondere vergleicht eine Steuereinrichtung 110 (die hierin auch als ein „Managementsystem“ bezeichnet wird) eine Spannung an der AC-Spannungsquelle 104 mit einer oder mehreren Referenzspannungen, und sie steuert den Betrieb der Schützsteuerschaltung 100 auf der Basis der Vergleiche, wie es hierin beschrieben ist. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 110 innerhalb des Spannungsdetektors 102 implementiert. Alternativ kann die Steuereinrichtung 110 eine gesonderte Hardwarekomponente sein, die mit dem Spannungsdetektor 102 kommunikationsmäßig verbunden ist.
In der beispielhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 110 durch einen Prozessor 116 implementiert, der mit einer Speichervorrichtung 118 verbunden ist, um Instruktionen auszuführen. In einigen Ausführungsformen sind ausführbare Instruktionen in der Speichervorrichtung 118 gespeichert. Alternativ kann die Steuereinrichtung 110 unter Verwendung von aktiven Schaltkreisen (z.B. Komparatoren), passiven Schaltkreisen (z.B. eines ohmschen oder kapazitiven Spannungsteilers und von Pull-Up- oder Pull-Down-Dioden) und/oder mit integrierten Schaltungen zur Steuerung des Betriebs von Komponenten der Schützsteuerschaltung 100 implementiert sein.
In der beispielhaften Ausführungsform führt die Steuereinrichtung 110 eine oder mehrere hierin beschriebene Operationen durch Programmierung des Prozesses 116 aus. Zum Beispiel kann der Prozessor 116 programmiert werden, indem eine Operation als eine oder mehrere ausführbare Instruktionen kodiert wird und indem die ausführbaren Instruktionen in der Speichervorrichtung 118 bereitgestellt werden. Der Prozessor 116 kann eine oder mehrere Verarbeitungseinheiten (z.B. in einer Multikern-Konfiguration) enthalten. Ferner kann der Prozessor 116 mit einem oder mehreren heterogenen Prozessorsystemen implementiert werden, in denen ein Hauptprozessor mit sekundären Prozessoren auf einem einzigen Chip vorhanden ist. Als ein weiteres veranschaulichendes Beispiel kann der Prozessor 116 ein symmetrisches Multiprozessorsystem sein, das mehrere Prozessoren derselben Bauart enthält. Ferner kann der Prozessor 116 unter Verwendung einer beliebigen geeigneten programmierbaren Schaltung, einschließlich eines oder mehrerer Systeme und Mikrocontroller, Mikroprozessoren, Schaltkreise mit reduziertem Befehlssatz (RISC), anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), programmierbare Logikschaltungen, im Feld programmierbarer Gatter-Anordnungen (FPGA) und einer beliebigen sonstigen Schaltung implementiert sein, die in der Lage ist, die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen. In der beispielhaften Ausführungsform veranlasst der Prozessor 116 die Steuereinrichtung 110, eine oder mehrere Komponenten der Schützsteuerschaltung 100 in der hierin beschriebenen Weise zu betreiben.
In der beispielhaften Ausführungsform ist die Speichervorrichtung 118 durch eine oder mehrere Vorrichtungen gebildet, die es ermöglichen, dass Informationen, wie beispielsweise ausführbare Instruktionen und/oder andere Daten, gespeichert und abgerufen werden können. Die Speichervorrichtung 118 kann ein oder mehrere computerlesbare Medien, wie beispielsweise, ohne Beschränkung, dynamische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM), statische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM), eine Silikondisk und/oder eine Festplatte, enthalten. Die Speichervorrichtung 118 kann eingerichtet sein, um, ohne Beschränkung, einen Anwendungsquellencode, Anwendungsobjektcode, interessierende Quellencodeteile, interessierende Objektcodeteile, Konfigurationsdaten, Ausführungsereignisse und/oder beliebige sonstige Datentypen zu speichern.
Die Schützsteuerschaltung 100 enthält eine elektromagnetische Schützspule 120, die mit dem Spannungsdetektor 102 elektrisch verbunden ist. Die Schützsteuerschaltung 100 ist über eine Schnittstelle mit einem mechanischen System 121 eines herkömmlichen Schützes verbunden, das einen (nicht veranschaulichten) Anker mit wenigstens einem Stromkontakt 122 enthält. Jeder Stromkontakt 122 ist eine Schaltvorrichtung, die zwischen einer offenen Ankerstellung und einer geschlossenen Ankerstellung umschaltbar ist. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Schützsteuerschaltung 100 in einem ersten oder anfänglichen Zustand, in dem die Steuereinrichtung 110 die Eingangsspannungsbedingungen überwacht. Wie in 2 veranschaulicht, sind in dem ersten Zustand die Stromkontakte 122, ein Relais 130 und ein Relais 162 in der offenen Stellung. Obwohl sie hierin als Relais bezeichnet sind, können die Relais 130 und 162 jeweils eine beliebige Schaltvorrichtung (z.B. ein Relais, ein Transistor, etc). sein, so dass die Schützsteuerschaltung 100 in der hierin beschriebenen Weise funktionieren kann.
In dem ersten Zustand verwendet die Steuereinrichtung 110 den Spannungsdetektor 102, um eine Eingangsspannung an der AC-Spannungsquelle 104 mit einer ersten vorbestimmten Spannung, V_ansprech zu vergleichen. Der Wert von V_ansprech kann zum Beispiel in der Speichervorrichtung 118 gespeichert werden. Falls die Eingangsspannung größer ist als V_ansprech, schließt die Steuereinrichtung 110 ein erstes Relais 130, das zwischen dem Spannungsdetektor 102 und der Schützspule 120 elektrisch geschaltet ist. 3 zeigt die Schützsteuerschaltung 100 in einem zweiten Zustand in dem Augenblick, wenn das erste Relais 130 geschlossen wird.
Wie in 4 veranschaulicht, bewirkt ein Schließen des ersten Relais 130, dass elektrische Leistung von der AC-Spannungsquelle 104 die Schützspule 120 aktiviert, die wiederum einen Anker der Stromkontakte 122 schließt (d.h. die Stromkontakte 122 von der offenen Ankerstellung in die geschlossene Ankerstellung umschaltet), wodurch die Schützsteuerschaltung 100 in einen dritten Zustand versetzt wird. Obwohl die Schützsteuerschaltung 100 in der beispielhaften Ausführungsform eine elektromagnetische Schützspule verwendet, um den Anker zu schließen, kann die Schützsteuerschaltung 100 alternativ einen beliebigen Wandler (z.B. einen piezoelektrischen Aktuator) einsetzen, der eingerichtet ist, um die Stromkontakte 122 zu schließen, wie hierin beschrieben. Insbesondere ist, wenn der Anker geschlossen ist, ein mechanischer Verriegelungsmechanismus 140 ausgefahren, und ein Vorsprung 172 des mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 steht mit einem Zapfen 170 in Eingriff, wodurch der mechanische Verriegelungsmechanismus 140 in Stellung arretiert wird. Das heißt, eine Umschaltung der Stromkontakte 122 ist mit einer Bewegung des mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 synchronisiert. Demgemäß bilden der mechanische Verriegelungsmechanismus 140 und der Vorsprung 172 ein selbstsperrendes Verriegelungssystem. Weil die in 4 veranschaulichte Position des mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 die geschlossene Ankerstellung der Stromkontakte 122 aufrechterhält, kann die Schützspule 120 deaktiviert werden, sobald die Stromkontakte 122 in die geschlossene Ankerstellung umgeschaltet sind.
5 zeigt eine schematische Darstellung der Schützsteuerschaltung 100 in einem vierten Zustand, in dem das erste Relais 130 wieder geöffnet worden ist. Insbesondere wird das erste Relais 130 in der beispielhaften Ausführungsform für eine relativ kurze Zeit geschlossen, so dass die Schützspule 120 aktiviert wird, um die Stromkontakte 122 zu schließen, jedoch nicht für eine längere Zeitdauer aktiviert bleibt. Zum Beispiel kann das erste Relais 130 für ungefähr 200 Millisekunden (ms) geschlossen werden. Insbesondere kann der Zeitraum, bevor das erste Relais 130 wieder öffnet, konstant oder variabel sein. Die Steuereinrichtung 110 kann das Wiederöffnen des ersten Relais 130 steuern, oder alternativ kann das erste Relais 130 einen Zeitgeber enthalten, der das erste Relais 130 veranlasst, nach einer vorbestimmten Zeit zu öffnen. Dies unterstützt eine Minimierung des Leistungsverbrauchs durch die Schützsteuerschaltung 100, wie hierin beschrieben.
Sobald das erste Relais 130 wieder geöffnet ist (z.B. nach ungefähr 200 ms), wird die Schützspule 120 deaktiviert. Wenn die Schützspule 120 deaktiviert ist, hält ein mechanischer Verriegelungsmechanismus 140 in dem zweiten Zustand die Stromkontakte 122 in der geschlossenen Stellung. Insbesondere hakt der mechanische Verriegelungsmechanismus 140 die Stromkontakte 122 in der geschlossenen Stellung fest, wenn die Schützspule 120 aktiviert wird, und erhält die Stromkontakte 122 in der geschlossenen Stellung, ohne elektrische Leistung zu verbrauchen, wenn die Schützspule 120 deaktiviert wird. Ohne den mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 würden die Stromkontakte 122 zu der offenen Stellung zurückkehren, sobald die Schützspule 120 deaktiviert werden würde.
In dem in 5 veranschaulichten vierten Zustand wird elektrische Leistung von der AC-Spannungsquelle 104 zu einem Kondensator 150 geliefert, der mit dem Spannungsdetektor 102 elektrisch verbunden ist. Obwohl die Schützsteuerschaltung 100 in der beispielhaften Ausführungsform einen Kondensator 150 enthält, kann die Schützsteuerschaltung 100 alternativ eine Energiespeicherschaltung einer beliebigen Art enthalten, die der Schützsteuerschaltung 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. Zum Beispiel kann die Energiespeicherschaltung anstelle des Kondensators 150 eine LC-Schaltung, eine RC-Schaltung, eine RLC-Schaltung, eine Feder, eine pneumatische Vorrichtung, eine hydraulische Vorrichtung und/oder beliebige sonstige Komponenten zur Speicherung und Abgabe elektrischer Energie, wie hierin beschrieben, enthalten.
Der Kondensator 150 beginnt, sich in dem ersten Zustand (wie in 2 veranschaulicht) aufzuladen und lädt sich über den zweiten, dritten und vierten Zustand weiter auf. Wenn Leistung von der AC-Spannungsquelle 104 zu dem Kondensator 150 anhand eines Erhaltungsstroms geliefert wird, wird elektrische Energie in dem Kondensator 150 aufgebaut und gespeichert. Eine Erhaltungsladung des Kondensators 150 kann kontinuierlich oder periodisch nachgeladen werden, wenn der Kondensator 150 vollständig geladen ist. In einer Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung 110 das Laden des Kondensators 150. Der Kondensator 150 ist parallel zu einer elektromagnetischen Verriegelungsspule 160 geschaltet. Wie in 3 veranschaulicht, ist ein zweites Relais 162 zwischen dem Kondensator 150 und der Verriegelungsspule 160 elektrisch geschaltet. Wenn das zweite Relais 162 offen ist, wie in 3 veranschaulicht, speichert der Kondensator elektrische Energie, und die Verriegelungsspule 160 ist deaktiviert. Wenn das zweite Relais 162 geschlossen ist, ist die Verriegelungsspule 160 aktiviert, wie hierin beschrieben.
Wenn sich die Schützsteuerschaltung 100 in dem in 5 veranschaulichten vierten Zustand befindet, verwendet die Steuereinrichtung 110 den Spannungsdetektor 102, um die Eingangsspannung an der AC-Spannungsquelle 104 mit einer zweiten vorbestimmten Spannung, V_abfall, zu vergleichen. Der Wert für V_abfall kann zum Beispiel in der Speichervorrichtung 118 gespeichert werden. V_abfall kann V_ansprech entsprechen oder sich von dieser unterscheiden. Wenn die Eingangsspannung unter V_abfall fällt, öffnet die Schützsteuerschaltung 100 die Stromkontakte 122 (d.h., sie schaltet die Stromkontakte 122 von der geschlossenen Ankerstellung in die offene Ankerstellung um). Die Eingangsspannung kann zum Beispiel unter V_abfall fallen, wenn ein drittes Relais 164 zwischen der AC-Spannungsquelle 104 und dem Spannungsdetektor 102 offen ist. In der beispielhaften Ausführungsform, wie in 6 veranschaulicht, ist das dritte Relais 164 ein externes für das (in 1 veranschaulichte) Schütz 10.
6 zeigt die Schützsteuerschaltung 100 in einem fünften Zustand im Anschluss darauf, dass der Strömungsdetektor 102 feststellt, dass die Eingangsspannung unter V_abfall gefallen ist. Wenn der Strömungsdetektor 102 feststellt, dass die Eingangsspannung kleiner ist als V_abfall, schließt die Steuereinrichtung 110 insbesondere das zweite Relais 162, wie in 6 veranschaulicht. Dies bewirkt, dass elektrische Energie, die in dem Kondensator 150 gespeichert ist, zu der Verriegelungsspule 160 abgegeben wird, wodurch die Verriegelungsspule 160 aktiviert wird. Eine Aktivierung der Verriegelungsspule 160 veranlasst den mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 zu entriegeln, was wiederum die Stromkontakte 122 öffnet. Obwohl die Schützsteuerschaltung 100 in der beispielhaften Ausführungsform eine elektromagnetische Verriegelungsspule verwendet, kann die Schützsteuerschaltung 100 alternativ einen beliebigen Wandler (z.B. einen piezoelektrischen Aktuator) einsetzen, der eingerichtet ist, um den Verriegelungsmechanismus 140 zu entriegeln, wie hierin beschrieben.
In der beispielhaften Ausführungsform bewirkt eine Aktivierung der Verriegelungsspule 160, dass der Zapfen 170 eingefahren wird. Der in 6 dargestellte fünfte Zustand veranschaulicht den Augenblick, in dem der Zapfen 170 eingefahren wird. Der mechanische Verriegelungsmechanismus 140 ist (z.B. unter Verwendung einer Feder oder einer anderen Vorspannvorrichtung) vorgespannt, um sich in eine Richtung D zu bewegen. Jedoch steht der Zapfen 170 in dem (in 5 veranschaulichten) vierten Zustand mit dem an dem mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 ausgebildeten Vorsprung 172 in Eingriff, wodurch der mechanische Verriegelungsmechanismus an einer Bewegung in der Richtung D gehindert ist.
7 zeigt einen sechsten Zustand der Schützsteuerschaltung 100. Wie in 7 veranschaulicht, bewegt sich der mechanische Verriegelungsmechanismus 140, nachdem der Zapfen 170 eingefahren wird und mit dem Vorsprung 172 außer Eingriff gelangt, in die Richtung D, und er öffnet die Stromkontakte 122 (d.h. öffnet den Anker der Stromkontakte 122). Alternativ kann eine Aktivierung der Verriegelungsspule 160 eine Entriegelung des mechanischen Verriegelungsmechanismus 140 auf irgendeine Weise bewirken, die der Schützsteuerschaltung 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. Demgemäß befinden sich die Stromkontakte 122 in dem sechsten Zustand, wie in 7 veranschaulicht, in der offenen Ankerstellung. Insbesondere ist der in 7 veranschaulichte sechste Zustand dem in 2 veranschaulichten ersten Zustand im Wesentlichen ähnlich. Mit dem offenen zweiten Relais 162 setzt eine Erholungsladung des Kondensators 150 wieder ein. Demgemäß decken die in den 2–7 dargestellten Zustände der Schützsteuerschaltung 100 den vollständigen Betriebszyklus der Schützsteuerschaltung 100 ab.
8 zeigt ein Funktionsschema einer beispielhaften Implementierung 500 der (in den 2–7 veranschaulichten) Schützsteuerschaltung 100. Die Implementierung 500 enthält in der beispielhaften Ausführungsform eine externe AC-Quelle 502, wie beispielsweise (die in den 2–7 veranschaulichte) AC-Spannungsquelle 104. Alternativ kann die Implementierung 500 eine DC-Spannungsquelle enthalten. In der beispielhaften Ausführungsform liefert die AC-Quelle 502 eine AC-Spannung in einem Bereich von 20 VAC bis 220 VAC. Alternativ liefert die AC-Quelle 502 eine beliebige Größe der AC-Spannung, die der Implementierung 500 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren. Die AC-Quelle 502 ist mit einer Energieversorgungseinheit 504 verbunden. Die Energieversorgungseinheit 503 versorgt eine oder mehrere Komponenten der Implementierung 500 mit Energie. Die Energieversorgungseinrichtung 504 kann zum Beispiel ein linearer oder spannungsgeschalteter Regler sein.
Wie in 8 veranschaulicht, ist die Energieversorgungseinheit 504 mit einem ersten Schalter 510, wie beispielsweise dem (in den 2–7 veranschaulichten) ersten Relais 130, und einer Energiespeicherschaltung 512, wie beispielsweise dem (in den 2–7 veranschaulichten) Kondensator 150, verbunden. Anstelle des Kondensators 150 kann die Energiespeicherschaltung 112 alternativ eine LC-Schaltung, eine RC-Schaltung, eine RLC-Schaltung, eine Feder, eine pneumatische Vorrichtung, eine hydraulische Vorrichtung und/ oder beliebige sonstige Komponenten zur Speicherung und Abgabe elektrischer Energie, wie hierin beschrieben, enthalten. Der erste Schalter 510 ist zwischen der Energieversorgungseinheit 504 und einer ersten Spule 520 (d.h. einem ersten Wandler), wie beispielsweise der (in den 2–7 veranschaulichten) Schützspule 120, geschaltet. Demgemäß steuert der erste Schalter 510, ob elektrische Energie zu der ersten Spule 520 geliefert wird. Der erste Schalter 510 kann eine beliebige Schaltvorrichtung (z.B. ein Relais, Transistor, etc.) sein, die der Implementierung 500 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.
Ein zweiter Schalter 530, wie beispielsweise das (in den 2–7 veranschaulichte) zweite Relais 162, ist zwischen der Energiespeicherschaltung 512 und einer zweiten Spule 540 (d.h. einem zweiten Wandler), wie beispielsweise der (in den 2–7 veranschaulichten) Verriegelungsspule 160, geschaltet. Demgemäß steuert der zweite Schalter 530, ob elektrische Energie von der Energiespeicherschaltung 512 in die zweite Spule 540 abgegeben wird. Der zweite Schalter 530 kann eine beliebige Schaltvorrichtung (z.B. ein Relais, Transistor, etc.) sein, die der Implementierung 500 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.
Eine Steuervorrichtung 550, wie beispielsweise die (in den 2–7 veranschaulichte) Steuereinrichtung 110, ist mit der Energieversorgungseinheit 504, dem ersten Schalter 510 und dem zweiten Schalter 530 kommunikationsmäßig verbunden. Die Steuervorrichtung 550 überwacht Eingangsspannungsbedingungen und steuert einen Betrieb des ersten Schalters 510 und des zweiten Schalters 530 auf der Basis dieser Bedingungen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 2–7 beschrieben. In der beispielhaften Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung 550 ferner die Energieversorgungseinheit 504.
Die Implementierung 500 enthält in der beispielhaften Ausführungsform einen Testschalter 560. Der Testschalter 560 ermöglicht einem Benutzer, die Implementierung 500 wahlweise zu testen. Insbesondere ermöglicht der Testschalter 560 einem Benutzer zu steuern, ob die AC-Quelle 502 Leistung zu der Energieversorgungseinheit 504 liefert. Durch Manipulation des Testschalters 560 kann der Benutzer den Betrieb der Steuervorrichtung 550, des ersten Schalters 510 und des zweiten Schalters 530 beobachten um festzustellen, ob diese Komponenten ordnungsgemäß funktionieren. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Testschalter 560 ein mechanischer Schalter. Alternativ kann der Testschalter 560 unter Verwendung passiver und/oder aktiver Schaltungen implementiert werden.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 600 zur Steuerung eines energiesparenden Schützes, wie beispielsweise des (in 1 veranschaulichten) Schützes 10. Das Verfahren 600 enthält ein Vergleichen, 602, einer Eingangsspannung von einer Energiequelle, wie beispielsweise (der in 8 veranschaulichten) AC-Quelle 502 mit einer ersten vorbestimmten Spannung. Die Eingangsspannung wird mit der ersten vorbestimmten Spannung unter Verwendung eines Managementsystems (z.B. einer Steuereinrichtung), wie beispielsweise der (in 8 veranschaulichten) Steuervorrichtung 550, verglichen, 602. Wenn die Eingangsspannung größer ist als die erste vorbestimmte Spannung, wird unter Verwendung des Managementsystems elektrische Leistung zu einem ersten Wandler, wie beispielsweise der (in 8 veranschaulichten) ersten Spule 520, geliefert, 604. Die elektrische Leistung wird zu dem ersten Wandler derart geliefert, 604, dass der erste Wandler wenigstens einen Stromkontakt, wie beispielsweise die (in den 2–7 veranschaulichten) Stromkontakte 122, von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umschaltet.
Ein Verriegelungssystem, wie beispielsweise der (in den 2–7 veranschaulichte) mechanische Verriegelungsmechanismus 140, hält, 606, den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung. Wenn sich die Stromkontakte in der geschlossenen Ankerstellung befinden, vergleicht, 608, das Managementsystem die Eingangsspannung von der Energiequelle mit einer zweiten vorbestimmten Spannung. Wenn die Eingangsspannung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Spannung, wird unter Verwendung des Managementsystems elektrische Leistung zu einem zweiten Wandler, wie beispielsweise der (in 8 veranschaulichten) zweiten Spule 540, geliefert, 610. Zum Beispiel kann ein Kondensator, wie beispielsweise der (in den 2–7 veranschaulichte) Kondensator 150, sich über einen Zeitraum hinweg aufladen und sich danach entladen, um Leistung zu dem zweiten Wandler zu liefern. Die elektrische Leistung wird zu dem zweiten Wandler derart geliefert, 610, dass der zweite Wandler das Verriegelungssystem entriegelt, was wiederum wenigstens einen Stromkontakt von der geschlossenen Ankerstellung in die offene Ankerstellung umschaltet.
Weitere Variationen und/oder Modifizierungen der Schützsteuerschaltung 100 liegen in dem Rahmen und Umfang der Offenbarung. Zum Beispiel enthält die Schützsteuerschaltung 100, und insbesondere die Steuereinrichtung 110, in einigen Ausführungsformen eine Kommunikationsschnittstelle. Die Kommunikationsschnittstelle ermöglicht Kommunikationsverbindungen zwischen der Schützsteuerschaltung 100 und einer oder mehreren entfernten Vorrichtungen unter Verwendung einer drahtlosen Verbindung, einer drahtgebundenen Verbindung, einer Glasfaserverbindung und/oder anderer geeigneter Verbindungen. Um mit entfernten Vorrichtungen zu kommunizieren, kann die Kommunikationsschnittstelle zum Beispiel einen drahtgebundenen Netzwerkadapter, einen drahtlosen Netzwerkadapter, einen Hochfrequenz(HF)-Adapter und/oder einen mobilen Telekommunikationsadapter enthalten. Außerdem kann eine oder können mehrere Komponenten der Schützsteuerschaltung 100 in einigen Ausführungsformen in einem Schutzgehäuse eingekapselt sein. Das Gehäuse kann hermetisch verschlossen sein, um das Verhindern einer Beschädigung an Komponenten der Schützsteuerschaltung 100 aufgrund von Umgebungsbedingungen, die den Vorrichtungsbetrieb stören können, wie beispielsweise Druck, Vibration und/oder Feuchtigkeit, zu unterstützen. In einigen Ausführungsformen kann das Gehäuse zur Unterstützung einer Wärmeübertragung eine isolierende Flüssigkeit, wie beispielsweise ein Fluid auf Flurkohlenstoffbasis, und/oder ein thermisch belastetes Material enthalten. Ferner kann ein oder können mehrere Beschichtungsmaterial auf dem Gehäuse aufgebracht sein, um eine Verstärkung des Schutzes gegen Magnetfelder, elektrische Felder und/oder Ionisationsströmung zu unterstützen. Außerdem können elektrische Komponenten in der Schützsteuerschaltung 100 ausgewählt sein, um eine Verbesserung der Leistung zu unterstützen.
Verglichen mit wenigstens einigen bekannten Schützen ermöglichen die hierin beschriebene Systeme und Verfahren den Einsatz von relativ wenig Leistung, um einen Anker in einer geschlossenen Stellung zu halten. Zur Schließung des Ankers wenigstens eines Stromkontaktes wird Leistung zu einer Schützspule für eine relativ kurze Zeitdauer (d.h. für wenigstens ausreichend Zeit, um das System zu verriegeln) geliefert. Nachdem die Zeitdauer abläuft, wird die Schützspule deaktiviert, und der wenigstens eine Stromkontakt wird durch das selbstsperrende Verriegelungssystem, das keine elektrische Energie verbraucht, in einer geschlossenen Ankerstellung gehalten. Während dieses Haltezustands sind die einzigen Komponenten der hierin beschriebenen Schützsteuerschaltung, die Leistung verbrauchen, ein Spannungsdetektor und ein Kondensator, sowie jegliche Leistung, die durch ein Managementsystem (z.B. eine Steuereinrichtung) verbraucht wird. Während wenigstens einige bekannte Schütze mehr als 8,0 Volt-Ampere (VA) erfordern, um Stromkontakte in einer geschlossenen Ankerstellung zu halten, kann die hierin beschriebene Schützsteuerschaltung folglich ein Halten von Stromkontakten in einer geschlossenen Ankerstellung unter Verwendung von weniger als 1,0 VA ermöglichen. Ferner integriert die hierin beschriebene Schützsteuerschaltung eine Steuereinrichtung, eine Schützspule, eine Verriegelungsspule und eine mechanische Verriegelung in die gleiche Schaltung. Demgemäß können wenigstens einige der Komponenten der Schützsteuerschaltung in einem externen Hilfsmodul kombiniert werden, das verwendet werden kann, um bestehende Schütze relativ schnell und einfach nachzurüsten, damit sie Energieeinsparungsvorteile umfassen. An sich kann das hierin beschriebene System innerhalb der Geometire eines herkömmlichen Schützgehäuses implementiert werden, oder es kann altennativ mit der Hinzufügung eines externen Hilfsmoduls implementiert werden.
Beispielhafte Ausführungsformen von Systemen und Verfahren zur Steuerung eines Schützes sind vorstehend im Einzelnen beschrieben. Die Systeme und Verfahren sind nicht auf die hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt, sondern vielmehr können Komponenten der Systeme und/oder Operationen der Verfahren unabhängig und gesondert von anderen hierin beschriebenen Komponenten und/oder Operationen verwendet werden. Ferner können die beschriebenen Komponenten und/oder Operationen auch in anderen Systemen, Verfahren und/oder Vorrichtungen definiert sein oder in Kombination mit diesen verwendet werden, und sie sind nicht auf die Ausführung mit lediglich den hierin beschriebenen Systemen beschränkt.
Die Reihenfolge der Ausführung oder Durchführung der Operationen in den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie hierin veranschaulicht und beschrieben sind, ist nicht wesentlichen, sofern dies nicht anders angegeben ist. Das heißt, die Operationen können in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden, sofern dies nicht anders angegeben ist, und Ausführungsformen der Erfindung können zusätzliche oder wenigere Operationen als diejenigen, die hierin offenbart sind, enthalten. Zum Beispiel ist es vorgesehen, dass die Ausführung oder Durchführung einer bestimmten Operation vor, gleichzeitig mit oder nach einer anderen Operation in dem Umfang von Aspekten der Erfindung liegt.
Obwohl spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen der Erfindung in einigen Zeichnungen veranschaulicht sein können und in anderen nicht, dient dies lediglich der Einfachheit. Gemäß den Prinzipien der Erfindung kann jedes Merkmal aus einer Zeichnung in Kombination mit jedem beliebigen Merkmal irgendeiner anderen Zeichnung in Bezug genommen und/oder beansprucht werden.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jeden Fachmann auf dem Gebiet zu befähigen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.

Claims

Steuerschaltung für ein energiesparendes Schütz, das wenigstens einen Stromkontakt enthält, wobei die Steuerschaltung aufweist: eine Energieversorgungseinheit; eine Energiespeicherschaltung, die mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden ist; einen ersten Wandler, der mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden und eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten; ein Verriegelungssystem, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten; einen zweiten Wandler, der mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden und eingerichtet ist, um das Verriegelungssystem zu entriegeln, um den wenigstens einen Stromkontakt zu veranlassen, von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umzuschalten; und eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist, um von der Energieversorgung zu dem ersten und dem zweiten Wandler gelieferte elektrische Leistung zu steuern, um den ersten und den zweiten Wandler wahlweise zu aktivieren.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, die ferner einen Schalter aufweist, der zwischen der Energieversorgungseinheit und dem ersten Wandler elektrisch geschaltet ist, wobei die Steuereinrichtung mit dem Schalter kommunikationsmäßig verbunden und eingerichtet ist, um den Schalter zu betätigen, um zu dem ersten Wandler gelieferte elektrische Leistung zu steuern.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, die ferner einen Schalter aufweist, der zwischen der Energiespeicherschaltung und dem zweiten Wandler elektrisch geschaltet ist, wobei die Steuereinrichtung mit dem Schalter kommunikationsmäßig verbunden und eingerichtet ist, um den Schalter zu betätigen, um zu dem zweiten Wandler gelieferte elektrische Leistung zu steuern, so dass, wenn der Schalter geschlossen ist, der zweite Wandler in der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Energie verwendet, um das Verriegelungssystem zu entriegeln.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, wobei die Energiespeicherschaltung einen Kondensator aufweist, der eingerichtet ist, um sich aufzuladen und sich anschließend zu entladen, um Leistung zu dem zweiten Wandler zu liefern, und wobei die Steuerschaltung derart eingerichtet ist, dass, wenn sich das energiesparende Schütz in einem Energiesparmodus befindet, die Steuereinrichtung mit Energie versorgt ist, der Kondensator eine Erhaltungsladung erhält und der erste Wandler nicht mit Energie versorgt ist.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, die ferner einen Testschalter aufweist, der einem Benutzer ermöglicht, einen Betrieb der Steuerschaltung wahlweise zu testen.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, wobei das Verriegelungssystem eine selbstsperrende mechanische Verriegelung aufweist, die eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten, so dass eine Notwendigkeit, den ersten Wandler permanent mit Energie zu versorgen, vermieden wird und so dass der erste Wandler keine Leistung verbraucht, während die selbstsperrende mechanische Verriegelung den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung hält.
Steuerschaltung nach Anspruch 1, wobei zur Steuerung elektrischer Leistung, die zu dem ersten und dem zweiten Wandler geliefert wird, die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um: eine Eingangsspannung von einer Energiequelle mit einer ersten vorbestimmten Spannung zu vergleichen; zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, wenn die Eingangsspannung größer als eine erste vorbestimmte Spannung ist; die Eingangsspannung von der Energiequelle mit einer zweiten vorbestimmten Spannung zu vergleichen; und zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem zweiten Wandler geliefert wird, wenn die Eingangsspannung kleiner als die zweite vorbestimmte Spannung ist.
Steuereinrichtung zur Verwendung in einer Steuerschaltung eines energiesparenden Schützes, die eine Energieversorgungseinheit, eine Energiespeicherschaltung, die mit der Energieversorgungseinheit elektrisch verbunden ist, einen ersten Wandler, der eingerichtet ist, um wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten, ein Verriegelungssystem, das eingerichtet ist, um den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung zu halten, und einen zweiten Wandler enthält, der eingerichtet ist, um das Verriegelungssystem zu entriegeln, um zu bewirken, dass der wenigstens eine Stromkontakt von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umschaltet, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um: eine Eingangsspannung von einer Energiequelle mit einer ersten vorbestimmten Spannung zu vergleichen; zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, wenn die Eingangsspannung größer ist als die erste vorbestimmte Spannung; die Eingangsspannung von der Energiequelle mit einer zweiten vorbestimmten Spannung zu vergleichen; und zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem zweiten Wandler von der Energiespeicherschaltung geliefert wird, wenn die Eingangsspannung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Spannung.
Steuereinrichtung nach Anspruch 8, wobei, um zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um einen Schalter zu schließen, der zwischen der Energiequelle und dem ersten Wandler elektrisch geschaltet ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 8, wobei, um zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem zweiten Wandler geliefert wird, die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um einen Schalter zu schließen, der zwischen der Energiespeicherschaltung und dem zweiten Wandler elektrisch geschaltet ist, so dass der zweite Wandler Energie, die in der Energiespeicherschaltung gespeichert ist, verwendet, um das Verriegelungssystem zu entriegeln.
Steuereinrichtung nach Anspruch 8, wobei, um zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um zu bewirken, dass elektrische Leistung zu einer elektromagnetischen Spule geliefert wird.
Steuereinrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, um Kommunikationsverbindungen mit wenigstens einer entfernten Vorrichtung zu ermöglichen.
Steuereinrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um zu bewirken, dass elektrische Leistung zu dem ersten Wandler hinreichend lange geliefert wird, um den wenigstens einen Stromkontakt in die geschlossene Ankerstellung umzuschalten.
Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines energiesparenden Schützes, das wenigstens einen Stromkontakt enthält, wobei das Verfahren aufweist: Vergleichen einer Eingangsspannung von einer Energiequelle mit einer ersten vorbestimmten Spannung unter Verwendung einer Steuereinrichtung; Liefern elektrischer Leistung zu einem ersten Wandler unter Verwendung der Steuereinrichtung, wenn die Eingangsspannung größer ist als die erste vorbestimmte Spannung, wobei elektrische Leistung zu dem ersten Wandler geliefert wird, um den wenigstens einen Stromkontakt von einer offenen Ankerstellung zu einer geschlossenen Ankerstellung umzuschalten; Halten des wenigstens einen Stromkontaktes in der geschlossenen Ankerstellung unter Verwendung eines Verriegelungssystems; Vergleichen der Eingangsspannung von der Energiequelle mit einer zweiten vorbestimmten Spannung unter Verwendung der Steuereinrichtung; und Liefern elektrischer Leistung zu einem zweiten Wandler unter Verwendung der Steuereinrichtung, wenn die Eingangsspannung kleiner ist als die zweite vorbestimmte Spannung, wobei elektrische Leistung zu dem zweiten Wandler derart geliefert wird, dass der zweite Wandler das Verriegelungssystem entriegelt, um den wenigstens einen Stromkontakt von der geschlossenen Ankerstellung zu der offenen Ankerstellung umzuschalten.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Liefern elektrischer Leistung zu dem ersten Wandler ein Schließen eines Schalters aufweist, der zwischen einer Energieversorgungseinheit und dem ersten Wandler elektrisch geschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Liefern elektrischer Leistung zu dem zweiten Wandler ein Schließen eines Schalters aufweist, der zwischen einer Energiespeicherschaltung und dem zweiten Wandler elektrisch geschaltet ist, so dass der zweite Wandler Energie, die in der Energiespeicherschaltung gespeichert ist, verwendet, um das Verriegelungssystem zu entriegeln.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Schließen eines Schalters ein Schließen eines Schalters aufweist, der zwischen einem Kondensator und dem zweiten Wandler geschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Halten des wenigstens einen Stromkontaktes in der geschlossenen Ankerstellung unter Verwendung eines Verriegelungssystems ein Halten des wenigstens einen Stromkontaktes in der geschlossenen Ankerstellung unter Verwendung einer selbstsperrenden mechanischen Verriegelung aufweist, so dass eine Notwendigkeit, den ersten Wandler permanent mit Energie zu versorgen, vermieden wird und so dass der erste Wandler keine Leistung verbraucht, während die selbstsperrende mechanische Verriegelung den wenigstens einen Stromkontakt in der geschlossenen Ankerstellung hält.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Liefern elektrischer Leistung zu dem zweiten Wandler ein Liefern elektrischer Leistung zu einer elektromagnetischen Spule aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Liefern elektrischer Leistung zu dem ersten Wandler ein Liefern elektrischer Leistung zu dem ersten Wandler für eine hinreichend lange Zeitdauer aufweist, um den wenigstens einen Stromkontakt in die geschlossene Ankerstellung umzuschalten.