DE19507933C1 - Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Leistungsschalters - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines elektrischen LeistungsschaltersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb ei
nes elektrischen Leistungsschalters bei dem für eine Schalt
handlung der Zeitpunkt der Auslösung unter Berücksichtigung
der Schaltereigenzeit und einer voraussichtlichen Netzfre
quenz derart bestimmt wird, daß die Betätigung wenigstens ei
nes Schaltkontaktes zu einem in einer bestimmten Beziehung zu
einem Stromnulldurchgang oder Spannungsnulldurchgang des zu
schaltenden Wechselstroms stehenden Zeitpunkt bewirkt wird.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der
DE 39 05 822 A1 bekannt. Dort ist ein Verfahren beschrieben,
das den Betrieb eines Leistungsschalters ohne störende Über
spannungen oder Rückzündungen dadurch erlaubt, daß die Betä
tigung der Kontakte zu einem Zeitpunkt erfolgt, der in fester
Beziehung zu einem Nulldurchgang des zu schaltenden Stromes
steht. Dies gilt im wesentlichen für einen Ausschaltvorgang
des zu schaltenden Stromes. Bei einem Einschaltvorgang fließt
zunächst kein Strom und es ist sinnvoll, die Betätigung zu
einem Zeitpunkt zu bewirken, der sich an einem Spannungsnull
durchgang orientiert, um Vorzündungen der Schaltstrecke beim
Einschalten zu reduzieren. Für diesen Fall muß entsprechend
dem im folgenden beschriebenen Stromwandler ein Spannungs
wandler zur Detektion der Netzspannung wenigstens für eine
Phase vorgesehen sein.
Da von der Auslösung des Schalters bis zur effektiven Betäti
gung der Kontakte eine gewisse Zeit vergeht, muß diese Schal
tereigenzeit mitberechnet werden. Dies geschieht beim Stand
der Technik dadurch, daß die Schaltereigenzeit jeweils bei
einer Schalterbetätigung gemessen wird und für spätere Schal
terbetätigungen zur Verfügung steht. Außerdem hängt die
Schaltereigenzeit von physikalischen Einflußgrößen, wie z. B.
der Umgebungstemperatur, der Menge und Verfügbarkeit der in
dem Kraftspeicher des Schalterantriebes gespeicherten Energie
sowie der Betriebsspannung ab. Auch diese Einflußgrößen wer
den vorteilhaft bei der Ermittlung der Eigenzeit berücksich
tigt.
Danach wird der Zeitpunkt des nächstmöglichen, für einen
Schaltvorgang geeigneten Stromnulldurchgangs oder Spannungs
nulldurchgangs ermittelt, wobei berücksichtigt werden muß,
daß dieser Zeitpunkt wenigstens um eine Zeitspanne von der
Länge der Schaltereigenzeit nach dem Ermittlungszeitpunkt
liegen muß.
Aus der EP 338 374 A2 ist ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Steuerung einer Antriebseinrichtung eines Schalters be
kannt, die zum Synchronschalten unter Berechnung der Schal
tereigenzeit einen geeigneten Stromnulldurchgang bestimmt.
Aus der DE-OS 21 18 427 geht ein Verfahren zur Steuerung des
Ausschaltzeitpunktes von Leistungsschaltern hervor, bei dem
drei aufeinanderfolgende Stromnulldurchgänge registriert,
daraus die Dauer der beiden Halbwellen ermittelt und damit
die Dauer der folgenden Stromhalbwelle bestimmt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Zu
ge eines Verfahrens der eingangs genannten Art die für eine
Betätigung des Schalters in Frage kommenden Stromnulldurch
gänge und/oder Spannungsnulldurchgänge auf möglichst einfache
Weise möglichst genau zu ermitteln.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wieder
holt zur Ermittlung eines aktuellen Wertes der voraussicht
lichen Netzfrequenz die tatsächliche Netzfrequenz bestimmt
wird, daß diese mit einem früher ermittelten Wert der voraus
sichtlichen Netzfrequenz verglichen und bei Vorliegen einer
Differenz dieser beiden Werte die neue voraussichtliche Netz
frequenz ermittelt wird durch ggf. Erhöhung oder ggf. Ver
ringerung des früher bestimmten Wertes um einen
Korrekturbetrag, der wesentlich kleiner ist als der Betrag
der Differenz.
Unter dem Wert der Netzfrequenz soll beispielsweise auch ein
Wert für eine Periodendauer oder die Dauer einer Strom- oder
Spannungshalbwelle verstanden werden, die ohne weiteres in
einen Wert für die Netzfrequenz umrechenbar sind.
Um die Stromnulldurchgänge oder Spannungsnulldurchgänge des
zu schaltenden Wechselstromes daraufhin überprüfen zu können,
welche von Ihnen für eine Schalthandlung in Frage kommen und
wenigstens um die Schaltereigenzeit später liegen als der
Ermittlungszeitpunkt, müssen die einzelnen Nulldurchgänge
gemessen und registriert werden und es muß der Berechnung ei
ne voraussichtliche Netzfrequenz für die bis zur Schalthand
lung zu durchlaufende Zeitspanne zugrundegelegt werden.
Dabei kann keineswegs immer von einer konstanten Netzfrequenz
ausgegangen werden, da diese sich insbesondere in Störfällen
vorübergehend oder dauernd ändern kann.
Die Erfindung löst die Aufgabe der Ermittlung einer voraus
sichtlichen Netzfrequenz dadurch, daß zunächst die tatsäch
lich vorliegende aktuelle Netzfrequenz gemessen wird und
diese mit einem früher ermittelten Wert der voraussichtlichen
Netzfrequenz verglichen wird. Stimmen diese beiden Werte
überein, so kann davon ausgegangen werden, daß die voraus
sichtliche Netzfrequenz dem früher ermittelten Wert ent
spricht und es wird dieser früher ermittelte Wert als neue
voraussichtliche Netzfrequenz übernommen.
Weicht die gemessene Netzfrequenz von dem früher ermittelten
Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz ab, so wird zu dem
früher ermittelten Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz
ein Korrekturbetrag addiert bzw. von diesem subtrahiert, je
nachdem, ob die gemessene Netzfrequenz größer oder kleiner
ist als der früher ermittelte Wert. Der Betrag des Korrektur
betrages ist wesentlich kleiner als die betragsmäßige Diffe
renz zwischen der gemessenen Netzfrequenz und der früher er
mittelten voraussichtlichen Netzfrequenz. Der auf diese Weise
korrigierte Wert bildet die neu ermittelte voraussichtliche
Netzfrequenz.
Durch dieses Vorgehen wird vermieden, daß bei einer nur kurz
zeitigen, starken Abweichung der Netzfrequenz von einem Nor
malwert der Meßwert für die Netzfrequenz der Bestimmung eines
Auslösezeitpunktes für den Schalter ohne weiteres zugrundege
legt wird. Es ist möglich, daß die Abweichung der Netzfre
quenz von einem Normalwert nur eine Stromhalbwelle lang an
dauert und daß sich der Stromverlauf danach sofort normali
siert. In diesem Falle würde, wenn der Meßwert der Netzfre
quenz den Berechnungen zugrundegelegt würde, die Bestimmung
der Zeitpunkte der folgenden Stromnulldurchgänge mit einem
großen Fehler behaftet sein.
Durch die Erfindung ist gewährleistet, daß bei einer plötzli
chen Abweichung der gemessenen Netzfrequenz von einem vorher
ermittelten Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz dies nur
zu einer geringen Korrektur der neu ermittelten voraussicht
lichen Netzfrequenz führt. Hat sich bei der nächsten Ermitt
lung einer voraussichtlichen Netzfrequenz die gemessene Netz
frequenz normalisiert, so erfolgt eine Korrektur in gegensin
niger Richtung.
Kurzfristige Änderungen der gemessenen Netzfrequenz, die bei
spielsweise auch durch eine bloße Deformierung des Stromver
laufes im Bereich einer Halbwelle hervorgerufen sein können,
wirken sich somit nur in geringem Maße auf die Bestimmung der
kommenden Stromnulldurchgänge aus.
Bleibende Änderungen der Netzfrequenz führen durch das erfin
dungsgemäße Verfahren in mehreren Korrekturschritten zu einer
dauerhaften Anpassung der voraussichtlichen Netzfrequenz an
den gemessen Wert.
Durch die Erfindung wird somit ein genaues Einhalten der für
die Schalterbetätigung günstigen Zeitintervalle in Bezug auf
die Zeitpunkte der Stromnulldurchgänge oder Spannungsnull
durchgänge ermöglicht.
Es kann auch zusätzlich vorgesehen sein, daß Abweichungen der
gemessenen Netzfrequenz von dem zuletzt ermittelten Wert der
voraussichtlichen Netzfrequenz, die eine bestimmte Schwelle
überschreiten, ignoriert werden, das heißt, als singuläre
Störungen interpretiert werden.
Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden,
daß der Korrekturbetrag durch einen bestimmten Bruchteil der
Differenz gebildet wird.
Der Bruchteil ist im Normalfall wesentlich kleiner als eins,
so daß die Korrekturschritte kleiner sind als die Differenz
zwischen der gemessenen Netzfrequenz und dem früher ermit
telten Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz.
Hierdurch wird bei einer dauerhaften Änderung der Netzfre
quenz eine allmähliche Anpassung der Werte der voraussicht
lichen Netzfrequenz in mehreren Schritten an die gemessene
Netzfrequenz erreicht. Die Ermittlung einer neuen voraus
sichtlichen Netzfrequenz kann beispielsweise mit einer Fre
quenz erfolgen, die der Netzfrequenz entspricht. Außerdem ist
gewährleistet, daß keine Korrektur stattfindet, wenn die ge
messene Netzfrequenz mit dem früher ermittelten Wert der vor
aussichtlichen Netzfrequenz übereinstimmt.
Je geringer die Abweichung der gemessenen Netzfrequenz von
dem früher ermittelten Wert der voraussichtlichen Netzfre
quenz von dem früher ermittelten Wert der voraussichtlichen
Netzfrequenz ist, desto geringer ist der Korrekturbetrag. Es
wird somit ein Aufschwingen des Systems verhindert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, daß der Korrekturbetrag als fester Wert vorgegeben ist
und daß für die neue voraussichtliche Netzfrequenz der früher
ermittelte Wert ohne Korrektur übernommen wird, falls die
Differenz bezüglich des Betrages nicht eine bestimmte fest
gelegte Schwelle überschreitet.
In diesem Fall ist gewährleistet, daß bei der Ermittlung der
voraussichtlichen Netzfrequenz der früher ermittelte Wert oh
ne Korrektur übernommen wird, wenn die gemessene Netzfrequenz
sich nur unwesentlich von dem früher ermittelten Wert unter
scheidet. Erst wenn die Abweichung der gemessenen Netzfre
quenz von dem früher ermittelten Wert eine bestimmte Schwelle
überschreitet, findet eine schrittweise Anpassung der vor
aussichtlichen Netzfrequenz an die gemessene Netzfrequenz
durch Addition oder gegebenenfalls Subtraktion des Korrektur
betrages statt. Auf diese Weise kann bei einer langfristigen
Änderung der gemessenen Netzfrequenz die jeweils neu ermit
telte voraussichtliche Netzfrequenz in kleinen, äquidistanten
Schritten jeweils von der Größe des Korrekturbetrages der
gemessenen Netzfrequenz angeglichen werden.
Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet
werden, daß die Schaltereigenzeit aus einem Grundwert und
mehreren von den Umgebungsbedingungen abhängigen Korrektur
größen bestimmt wird.
Die Schaltereigenzeit kann beispielsweise aus einem bei einer
Typprüfung nach der Montage des Schalters gemessenen Grund
wert und mehreren, beispielsweise von der Umgebungstempera
tur, einem Hydraulikdruck oder einer Federvorspannung sowie
von einer Steuerspannung abhängigen Korrekturbeträgen ermit
telt werden. Es kann aber auch die Schaltereigenzeit bei der
jeweils vorangegangenen Betätigung des Schalters gemessen und
als Grundwert zur Berechnung einer voraussichtlich benötigten
Schaltereigenzeit verwendet werden. Dieses Verfahren ist
ausführlich in der DE-OS 39 05 822 beschrieben. Die Kor
rekturbeträge, die von verschiedenen physikalischen Einfluß
größen abhängig sind, können einerseits unabhängig voneinan
der ohne Berücksichtigung der jeweils anderen Einflußgrößen
berechnet und zu dem Grundwert hinzugefügt bzw. von diesem
abgezogen werden.
Es ist jedoch auch denkbar, ein mehrdimensionales Kennlinien
feld aufzunehmen oder zu aproximieren, in dem jeder Konstel
lation von physikalischen Einflußgrößen ein Punkt zugeordnet
ist, dem durch das Kennlinienfeld jeweils ein bestimmter Ge
samtkorrekturbetrag zugewiesen wird.
Wenn mittels des beschriebenen Verfahrens ein mehrpoliger
Leistungsschalter betrieben werden soll, kann für jeden der
Pole das Verfahren getrennt ausgeführt werden, wobei darauf
zu achten ist, daß die Betätigung der einzelnen Pole in un
mittelbar aufeinander folgenden Strom- oder Spannungsnull
durchgängen der einzelnen Phasen stattfindet sollte, um un
symmetrische Belastungen, d. h. übermäßige Belastungen ein
zelner Phasen zu vermeiden.
Es kann aber auch vorgesehen sein, daß durch das erfindungs
gemäße Verfahren nur für einen ersten Schalterpol der opti
male Auslösezeitpunkt bestimmt wird und daß die übrigen Aus
lösezeitpunkte durch Addition von jeweils einem Drittel bzw.
zwei Dritteln der Periodendauer des zu schaltenden Wechsel
stromes ermittelt werden.
Zu diesem Zweck kann die Periodendauer des Wechselstromes aus
dem jeweils für den ersten Schalterpol zuletzt ermittelten
Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz berechnet werden.
Die übrigen Schalterpole können auch mit ihrem jeweiligen An
trieb an den Antrieb des ersten Schalterpols angekoppelt
sein, wobei dann die Verzögerung bei der Betätigung gegenüber
dem ersten Pol mechanisch durch die Art der Ankopplung be
stimmt werden kann.
Der Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz wird vorteilhaft
ständig, insbesondere periodisch neu ermittelt und liegt so
mit bei Eintreffen eines Schaltbefehls zur Bestimmung des
Auslösezeitpunktes bereits in aktueller Form vor.
Die Erfindung bezieht sich neben dem beschriebenen Verfahren
auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß Anspruch 1, die gekennzeichnet ist durch einen Strom-
und/oder Spannungswandler zur Erfassung der Strom- und/oder
Spannungsnulldurchgänge und
eine Verarbeitungseinheit zur Ermittlung der Zeitpunkte der voraussichtlichen Strom- und/oder Spannungsnulldurchgänge, mit einem Element zur Bestimmung der Netzfrequenz, einem Speicherelement zur Speicherung der jeweils ermittelten vor aussichtlichen Netzfrequenz, einem Vergleichselement zum Ver gleich der bestimmten Netzfrequenz mit dem in dem Spei cherelement gespeicherten früher ermittelten Wert der voraus sichtlichen Netzfrequenz und gegebenenfalls zur Erhöhung oder Verringerung des gespeicherten Wertes, um einen Korrekturbe trag.
eine Verarbeitungseinheit zur Ermittlung der Zeitpunkte der voraussichtlichen Strom- und/oder Spannungsnulldurchgänge, mit einem Element zur Bestimmung der Netzfrequenz, einem Speicherelement zur Speicherung der jeweils ermittelten vor aussichtlichen Netzfrequenz, einem Vergleichselement zum Ver gleich der bestimmten Netzfrequenz mit dem in dem Spei cherelement gespeicherten früher ermittelten Wert der voraus sichtlichen Netzfrequenz und gegebenenfalls zur Erhöhung oder Verringerung des gespeicherten Wertes, um einen Korrekturbe trag.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbei
spiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrie
ben.
Dabei zeigt
Fig. 1 den Verlauf des zu schaltenden Wechselstromes
zwischen einem Schaltbefehl und der tatsächlichen Kontaktbe
tätigung,
Fig. 2 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä
ßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3 ein Detail aus der Fig. 2.
In der Fig. 1 ist der Graph 1 der Stromstärke des zu schal
tenden Stromes dargestellt. Auf der Ordinate ist die Strom
stärke aufgetragen. Die Stromstärke Null ist dabei durch die
gestrichelte Linie 2 angedeutet. Auf der Abszisse des Dia
grammes ist die Zeit aufgetragen.
Zur Zeit tx wird ein Befehl für eine Schalthandlung in Form
eines Rechteckimpulses registriert.
Daraufhin wird die Schaltereigenzeit Δt aus einem Grundwert
und Korrekturgrößen bestimmt.
Unter Berücksichtigung der Schaltereigenzeit Δt und einer
voraussichtlichen Netzfrequenz wird der nächstmögliche Zeit
punkt t₆ eines Stromnulldurchgangs bestimmt, der um eine
Zeitspanne, die größer ist als Δt, nach dem Zeitpunkt der Be
stimmung liegt.
Als optimal für die Betätigung des Schaltkontaktes wird ein
Zeitpunkt tz ermittelt, der eine bestimmte, einstellbare Zeit
vor dem Zeitpunkt t₆ des ausgewählten Stromnulldurchgangs
liegt.
Um diesen herum liegt das für eine erfolgreiche Schalthand
lung mögliche Zeitfenster 3 zur Betätigung des Schaltkontak
tes 4, das in der Figur schraffiert dargestellt ist.
Von dem Zeitpunkt tz wird die Schaltereigenzeit Δt abgezogen
und es ergibt sich als Zeitpunkt für das abzugebende Auslöse
signal der Zeitpunkt ty.
Der Zeitpunkt ty stellt somit den nächstmöglichen Auslöse
zeitpunkt nach der Befehlsgabe für eine Schalthandlung dar,
der eine Betätigung der Schaltkontakte in der gewünschten
zeitlichen Beziehung zu einem Stromnulldurchgang ermöglicht.
Gemäß der Fig. 2 ist der Schaltkontakt 4 eines Leistungs
schalters mit Zuleitungen 5, 6 verbunden, die von dem zu
schaltenden Wechselstrom durchflossen sind. Das bewegliche
Schaltstück 7 des Schaltkontaktes 4 ist durch einen Schal
terantrieb 8 antreibbar. Innerhalb des Schalterantriebs 8,
der beispielsweise als Hydraulikantrieb ausgebildet ist, ist
ein Hydraulikdrucksensor 9 sowie ein Steuerspannungssensor 10
angeordnet. Die Temperatur wird im Bereich des Leistungs
schalters durch einen Temperatursensor 11 gemessen.
Die Schaltereigenzeit wird innerhalb einer ersten Verarbei
tungseinrichtung 12 bestimmt. Hierzu wird einem ersten Spei
cher 13 ein Grundwert für die Schaltereigenzeit entnommen,
der entweder fest eingestellt oder bei einer vorangegangenen
Messung gespeichert worden sein kann.
Aus der durch den Temperatursensor 11 gemessenen Temperatur
wird innerhalb der ersten Korrektureinheit 14 eine durch die
Temperatur bestimmte erste Korrekturzeit festgelegt. Durch
die zweite Korrektureinheit 15 wird aus der durch den Span
nungssensor 10 gemessenen augenblicklichen Steuerspannung ei
ne zweite Korrekturzeit errechnet.
Aus dem durch den Drucksensor 9 gemessenen Hydraulikdruck
wird durch die dritte Korrektureinheit 16 eine dritte Korrek
turzeit berechnet.
Die Korrekturzeiten, die von den Einflußgrößen Temperatur,
Steuerspannung und Hydraulikdruck bestimmt sind, werden der
ersten Verarbeitungseinheit 12 zugeführt, die daraus in Ver
bindung mit dem Grundwert die Schaltereigenzeit berechnet und
diese der zweiten Verarbeitungseinheit 17 zuführt.
Außerdem wird mittels eines Stromwandlers 18 der zeitliche
Verlauf der Stromstärke in den Leitungen 5, 6 erfaßt und ei
ner dritten Verarbeitungseinheit 19 zugeführt, die die Zeit
punkte t-2 t-1, t₀ der Stromnulldurchgänge bestimmt und
speichert und hieraus eine voraussichtliche Netzfrequenz er
mittelt. Hieraus werden die Zeitpunkte der für die nähere Zu
kunft zu erwartenden Stromnulldurchgänge ermittelt. Diese
Zeitpunkte werden der zweiten Verarbeitungseinheit 17 zuge
leitet.
Wird nun ein Befehl 20 für eine Schalthandlung der zweiten
Verarbeitungseinheit 17 zugeführt, so werden innerhalb der
zweiten Verarbeitungseinrichtung 17 die verschiedenen Zeit
punkte der voraussichtlich folgenden Stromnulldurchgänge
daraufhin überprüft, welcher von ihnen der nächstliegende
ist, bis zu dessen Erreichen vom Zeitpunkt der Überprüfung an
noch ein Zeitraum zur Verfügung steht, der wenigstens der
Schaltereigenzeit entspricht.
Nach Ermitteln dieses Zeitpunktes t₆ wird der in der ge
wünschten zeitlichen Beziehung zu diesem Zeitpunkt t₆ stehen
de Zeitpunkt tz der Betätigung des Schaltkontaktes 4 berech
net und von diesem wird die Schaltereigenzeit subtrahiert, um
den Auslösezeitpunkt ty zu ermitteln, zu dem die zweite Ver
arbeitungseinheit 17 einen Auslösebefehl mittels der Auslö
seleitung 25 an den Schalterantrieb 8 abgeben soll.
In den Korrektureinheiten 14, 15, 16 sind jeweils Kennlinien
gespeichert, die der jeweils gemessenen physikalischen Ein
flußgröße eine Korrekturzeit zuordnen, die von der in dem er
sten Speicher 13 abgelegten Grundwert abgezogen oder zu die
sem addiert werden müssen, um die tatsächliche Schaltereigen
zeit zu ermitteln.
In der Fig. 3 ist die dritte Verarbeitungseinheit 19 detail
lierter dargestellt. Von dem Stromwandler 18 gelangen Signale
zu einem ersten Element 21, in dem die Stromnulldurchgänge
registriert und die Zeitpunkte der gemessenen Stromnull
durchgänge t-2, t-1, t₀ gespeichert werden. Aus diesen Daten
werden laufend, beispielsweise mit einer Frequenz, die der
Netzfrequenz oder einem Vielfachen davon entspricht, die
Zeitdifferenzen zwischen aufeinanderfolgenden Stromnull
durchgängen berechnet und hieraus die gemessene Netzfrequenz
in dem zweiten Element 22 bestimmt. Diese wird dem Ver
gleichselement 23 zugeleitet, das die gemessene Netzfrequenz
mit einem in dem Speicherelement 24 gespeicherten früher er
mittelten Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz vergleicht.
Liegt die Differenz der Frequenzen betragsmäßig unterhalb ei
nes bestimmten Schwellwertes, so bleibt der früher bestimmte
Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz in dem Speicher
element 24 erhalten und bildet den neu ermittelten Wert der
voraussichtlichen Netzfrequenz.
Ist die Differenz zwischen dem gemessenen Wert der Netzfre
quenz und dem früher ermittelten Wert der voraussichtlichen
Netzfrequenz vom Betrag größer als der Schwellwert, so wird
ein fester Korrekturbetrag zu dem in dem Speicherelement 24
gespeicherten Wert hinzu addiert oder von diesem abgezogen,
je nach dem, ob der gemessene Wert der Frequenz größer oder
kleiner ist, als der vorher in dem Speicherelement 24 gespei
cherte Wert.
Zur Inbetriebnahme der beschriebenen dritten Verarbeitungs
einheit kann einmalig manuell ein realistisch erscheinender
Wert, beispielsweise 50 Hz, in das Speicherelement 24 einge
geben werden.
Das oben beschriebene Verfahren bezieht sich auf einen Aus
schaltvorgang. Für einen Einschaltvorgang muß zusätzlich oder
anstelle des Stromwandlers 18 ein Spannungswandler vorgesehen
sein. Die Bestimmung des Auslösezeitpunktes erfolgt sinngemäß
ausgehend von Spannungsnulldurchgängen entsprechend nach dem
beschriebenen Verfahren.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Leistungsschal
ters, bei dem für eine Schalthandlung der Zeitpunkt (ty) der
Auslösung unter Berücksichtigung der Schaltereigenzeit
(Δt) und einer voraussichtlichen Netzfrequenz derart bestimmt
wird, daß die Betätigung wenigstens eines Schaltkontaktes (4)
zu einem in einer bestimmten Beziehung zu einem Stromnull
durchgang (t₆) oder Spannungsnulldurchgang des zu schaltenden
Wechselstroms stehenden Zeitpunkt (tz) bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
wiederholt zur Ermittlung eines aktuellen Wertes der voraus
sichtlichen Netzfrequenz die tatsächliche Netzfrequenz be
stimmt wird, daß diese mit einem früher ermittelten Wert der
voraussichtlichen Netzfrequenz verglichen und daß bei Vorlie
gen einer Differenz dieser beiden Werte die neue voraussicht
liche Netzfrequenz ermittelt wird durch ggf. Erhöhung oder
ggf. Verringerung des früher bestimmten Wertes um einen Kor
rekturbetrag, der wesentlich kleiner ist als der Betrag der
Differenz.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Korrekturbetrag durch einen bestimmten Bruchteil der Dif
ferenz gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Korrekturbetrag als fester Wert vorgegeben ist und daß
für die neue voraussichtliche Netzfrequenz der früher ermit
telte Wert ohne Korrektur übernommen wird, falls die Diffe
renz bezüglich der Betrages nicht eine bestimmte festgelegte
Schwelle überschreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schaltereigenzeit aus einem Grundwert und mehreren von
den Umgebungsbedingungen abhängigen Korrekturgrößen bestimmt
wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch
1,
gekennzeichnet durch
einen Strom- und/oder Spannungswandler (18) zur Erfassung der
Strom- und/oder Spannungsnulldurchgänge, und
eine Verarbeitungseinheit (19) zur Ermittlung der Zeitpunkte
(t₁. . .t₆) der voraussichtlichen Strom- und/oder Spannungs
nulldurchgänge, mit einen Element (22) zur Bestimmung der
Netzfrequenz, einem Speicherelement (24) zur Speicherung der
jeweils ermittelten voraussichtlichen Netzfrequenz, einem
Vergleichselement (23) zum Vergleich der bestimmten Netzfre
quenz mit dem in dem Speicherelement (24) gespeicherten frü
her ermittelten Wert der voraussichtlichen Netzfrequenz und
gegebenenfalls zur Erhöhung oder Verringerung des gespei
cherten Wertes, um einen Korrekturbetrag.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995107933 DE19507933C1 (de) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Leistungsschalters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995107933 DE19507933C1 (de) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Leistungsschalters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19507933C1 true DE19507933C1 (de) | 1996-05-23 |
Family
ID=7755856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995107933 Expired - Fee Related DE19507933C1 (de) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Leistungsschalters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19507933C1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19606503A1 (de) * | 1996-02-22 | 1997-08-28 | Rowenta Werke Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Erzielen phasensynchronen Schaltens in der Nähe der Spannungsnulldurchgänge von in Wechselspannungsanlagen liegenden Kontakten |
DE102008024420A1 (de) * | 2008-05-16 | 2009-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bestimmung eines Schaltzeitpunktes eines elektrischen Schaltgerätes |
DE19882678B4 (de) * | 1998-07-16 | 2010-09-16 | Mitsubishi Denki K.K. | Anordnung zur Bestimmung des Schließzeitpunkts für eine Schalteinrichtung eines Mehrphasensystems |
DE102011089210A1 (de) * | 2011-12-20 | 2013-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen |
EP3561838B1 (de) | 2018-04-25 | 2020-12-02 | GE Aviation Systems Limited | Nulldurchgangsschütz und verfahren zum betrieb |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1565995B2 (de) * | 1966-04-22 | 1972-04-20 | Aktiengesellschaft Brown, Boven & Cie, Baden (Schweiz) | Synchronsteuereinrichtung fuer wechselstromleistungsschalter |
DE2118427A1 (de) * | 1971-04-16 | 1972-10-26 | Institut Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik, χ 1130 Berlin-Lichtenberg | Verfahren zur Steuerung von Lei stungs schaltern |
EP0338374A2 (de) * | 1988-04-16 | 1989-10-25 | Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer Antriebseinrichtung eines Mittel- oder Hochspannungsschaltgerätes |
DE3905822A1 (de) * | 1989-02-22 | 1990-08-23 | Siemens Ag | Verfahren zum betrieb eines leistungsschalters |
-
1995
- 1995-02-24 DE DE1995107933 patent/DE19507933C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1565995B2 (de) * | 1966-04-22 | 1972-04-20 | Aktiengesellschaft Brown, Boven & Cie, Baden (Schweiz) | Synchronsteuereinrichtung fuer wechselstromleistungsschalter |
DE2118427A1 (de) * | 1971-04-16 | 1972-10-26 | Institut Prüffeld für elektrische Hochleistungstechnik, χ 1130 Berlin-Lichtenberg | Verfahren zur Steuerung von Lei stungs schaltern |
EP0338374A2 (de) * | 1988-04-16 | 1989-10-25 | Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer Antriebseinrichtung eines Mittel- oder Hochspannungsschaltgerätes |
DE3905822A1 (de) * | 1989-02-22 | 1990-08-23 | Siemens Ag | Verfahren zum betrieb eines leistungsschalters |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19606503A1 (de) * | 1996-02-22 | 1997-08-28 | Rowenta Werke Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Erzielen phasensynchronen Schaltens in der Nähe der Spannungsnulldurchgänge von in Wechselspannungsanlagen liegenden Kontakten |
DE19606503C2 (de) * | 1996-02-22 | 2000-04-06 | Rowenta Werke Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Erzielen phasensynchronen Schaltens in der Nähe der Spannungsnulldurchgänge von in Wechselspannungsanlagen liegenden Kontakten |
DE19882678B4 (de) * | 1998-07-16 | 2010-09-16 | Mitsubishi Denki K.K. | Anordnung zur Bestimmung des Schließzeitpunkts für eine Schalteinrichtung eines Mehrphasensystems |
DE102008024420A1 (de) * | 2008-05-16 | 2009-11-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bestimmung eines Schaltzeitpunktes eines elektrischen Schaltgerätes |
DE102011089210A1 (de) * | 2011-12-20 | 2013-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen |
EP3561838B1 (de) | 2018-04-25 | 2020-12-02 | GE Aviation Systems Limited | Nulldurchgangsschütz und verfahren zum betrieb |
US11189449B2 (en) | 2018-04-25 | 2021-11-30 | Ge Aviation Systems Limited | Zero crossing contactor and method of operating |
US11664180B2 (en) | 2018-04-25 | 2023-05-30 | Ge Aviation Systems Limited | Zero crossing contactor and method of operating |
US12020878B2 (en) | 2018-04-25 | 2024-06-25 | Ge Aviation Systems Limited | Zero crossing contactor and method of operating |
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