DE60021678T2

DE60021678T2 - Gesteuertes Schaltgerät

Info

Publication number: DE60021678T2
Application number: DE60021678T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Chiyoda-ku Tsutada; Takashi Chiyoda-ku Hirai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: US6433980B1; JP3716691B2; EP1098333A2; JP2001135205A; DE60021678D1; EP1098333A3; EP1098333B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gesteuerte Schaltvorrichtung zur Steuerung des Öffnungs- und Schließzeitpunkts eines Leistungsschalters und zur Verhinderung des Auftretens eines schädlichen Phänomens für ein System und eine Vorrichtung und betrifft insbesondere eine Konstruktion einer Steuereinrichtung für die gesteuerte Schaltvorrichtung.
ERÖRTERUNG DES STANDS DER TECHNIK
Die ungeprüfte JP-Patentveröffentlichung JP-A-3-156820 beschreibt eine gesteuerte Schaltvorrichtung, die kein Übergangsphänomen erzeugt, das Systeme und Vorrichtungen ohne Rücksicht auf einen Einschalt-/Ausschalt-Zustand beeinflußt. Bei einer solchen gesteuerten Schaltvorrichtung ist eine Einrichtung zur Steuerung des Öffnungszeitpunkts eines Pols in einem Leistungsschalters vorgesehen, so daß Kontakte zum Zeitpunkt des Abschaltens eines Stroms ausreichend beabstandet sind. Ferner steuert die Einrichtung zur Steuerung des Öffnungszeitpunkts des Pols den Schließzeitpunkt des Pols in dem Leistungsschalters in Abhängigkeit von einem Last-Typ.
Die ungeprüfte JP-Patentveröffentlichung JP-A-6-20564 beschreibt eine Öffnungssteuereinrichtung für einen Leistungsschalters, der als eine Nebenschlußdrossel verwendet wird, wobei ein Pol ohne Neuzündung geöffnet wird. Da bei der Öffnungssteuereinrichtung für den Leistungsschalter zum Öffnungszeitpunkt des Pols der Nebenschlußdrossel kein HF-Neuzündungsspannungsstoß existiert, wenn ein Endausschaltpunkt des Leistungsschalters ein Nullpunkt der Stromphase ist, wird eine Einphasenspannung von einem Meßwandler in die Steuereinrichtung eingegeben. Bei der Steuereinrichtung wird jede Stromphase auf der Basis einer Phase der Einphasenspannung berechnet, und ein Befehl zum Öffnen des Pols wird an den Leistungsschalters abgegeben, so daß ein Strom, der durch die Nebenschlußdrossel fließt, bei einem Stromnullpunkt jeder Phase abgeschaltet wird.
Bei den oben genannten Steuereinrichtungen wird ein Steuersignal abgegeben, um den Schließzeitpunkt oder Öffnungszeitpunkt zu steuern, indem ein Nullpunkt eines Stroms oder einer Spannung eines Hauptstromkreises detektiert wird, nachdem ein Schließbefehl oder ein Öffnungsbefehl eingegeben wurde, und indem ein Zeitpunkt zum Beaufschlagen einer Auslöseeinrichtung oder der Einrichtung zur Steuerung des Schließens des Pols auf der Basis des detektierten Nullpunkts geändert wird. Deshalb ist es erforderlich, eine Zeit lang ab der Eingabe des Schließbefehls oder des Öffnungsbefehls zu warten, bis ein nächster Spannungsnullpunkt oder ein nächster Stromnullpunkt detektiert wird. Infolgedessen besteht insofern ein Problem, als eine Totzeit von maximal einem Zyklus zwischen der Eingabe des Schließbefehls oder des Öffnungsbefehls und dem Beaufschlagen der Auslöseeinrichtung oder der Einrichtung zur Steuerung des Schließens des Pols auftritt.
Ferner wird eine Betriebszeit des Leistungsschalters durch eine Korrekturkurve einer Steuerspannung korrigiert, die durch einen primären Ausdruck oder einen sekundären Ausdruck ausgedrückt wird, und der Leistungsschalter hat keine Funktion, eine Verlagerung der Betriebszeit zu berücksichtigen, die sich ergibt durch eine Temperaturänderung der Umgebung, zwischen Einrichtungen, zwischen Phasen, durch altersbedingte Verschlechterung usw. Deshalb besteht insofern ein Problem, als eine Funktion des konstanten Schließens oder Öffnens des Pols zu einem vorbestimmten Zeitpunkt kaum realisiert wird.
Ferner besteht das Problem, daß der Nullpunkt nicht genau detektiert wird, wenn ein plötzliches Rauschen von einem Impuls-Typ oder eine höhere Harmonische einem Detektiersignal überlagert wird, wenn der Nullpunkt des Stroms oder der Spannung detektiert wird. Außerdem besteht das Problem, daß der Pol nicht zu dem vorbestimmten Zeitpunkt geschlossen oder geöffnet wird, wenn eine Frequenz geändert wird, da die Steuereinrichtung keine Funktion hat, eine Frequenzänderung der Spannung oder des Stroms zu berücksichtigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obengenannten Probleme, die der herkömmlichen Technik innewohnen, zu lösen und eine gesteuerte Schaltvorrichtung bereitzustellen, die ein Schließsteuersignal oder ein Öffnungssteuersignal nach einer Wartezeit einer Halbperiode oder weniger in bezug auf einen Schließbefehl oder einen Öffnungsbefehl abgibt, wenn ein Pol zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in bezug auf den Schließbefehl oder den Öffnungsbefehl geschlossen oder geöffnet wird, und die einen Leistungsschalter bei einer vorbestimmten Wendepol-Spannungsphase einschalten kann oder den Pol bei einer vorbestimmten Phase eines Hauptöffnungsstroms öffnen kann.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters bei einer Zieleinschaltphase einer Wendepol-Wechselspannung bereitgestellt, die über Pole des Leistungsschalters angelegt ist. Die Zieleinschaltphase ist ein Zielnullpunkt sowohl einer Spannung als auch eines Stroms, gemessen von einer Position nach einer Halbperiode ab einem Startpunkt, in dem ein Strom nach einem Schließvorgang durch einen Hauptstromkreis zu fließen beginnt. Die Einrichtung weist eine Wendepolspannungs-Meßeinrichtung auf, die verwendet wird, um einen Nullzeitpunkt der Wendepolspannung zu detektieren, zu dem die Wendepolspannung momentan null ist. Dies beruht auf der gemessenen Wendepolspannung. Ferner ist eine Steuereinrichtung zur Abgabe eines Schließsteuersignal vorgesehen. Das Verfahren umfaßt die Wendepolspannungs-Meßeinrichtung, die in einem Speicher eine Vielzahl von detektierten Nullzeitpunkten der Wendepolspannung über die Zeit speichert. Dann sagt die Steuereinrichtung eine vorhergesagte Schließzeit der Pole, gemessen ab der Abgabe des Schließsteuersignals bis zu dem tatsächlichen Schließen der Pole, bei einem Zielschließpunkt vorher. Die Steuereinrichtung bestimmt dann: eine Schließbefehl-Detektierzeit, gemessen ab dem Nullzeitpunkt der Wendepolspannung, der einem Schließbefehl vorhergeht und diesem zeitlich am nächsten ist, bis zu dem Empfang des Schließbefehls ist. Die Steuereinrichtung erhält ferner eine Vorlichtbogenzeit, die ab einer Zieleinschaltphase bis zu dem tatsächlichen Schließen bei dem Zielschließpunkt gemessen wird. Die Steuereinrichtung bestimmt dann eine Schließsteuerungs-Verzögerungszeit ab dem Empfang des Schließbefehls bis zu der Abgabe des Schließbefehlsignals innerhalb einer halben Periode der Wendepolspannung und gibt schließlich das Schließsteuerungssignal nach Ablauf der Schließsteuerungs-Verzögerungszeit ab, so daß das Einschalten bei der Zieleinschaltphase abgeschlossen ist.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalters gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt, wobei die Steuereinrichtung die Nullzeitpunkte eine Anzahl von Malen, die dem Empfang des Schließbefehls vorausgehen und diesem zeitlich am nächsten sind, kontinuierlich auswertet. Sie minimiert dann Abweichungen in bezug auf jeden von den ausgewerteten Nullzeitpunkten, ausgehend von einem Produkt einer halben Periode der Wendepolspannung und einer ganzen Zahl, und wählt den Nullzeitpunkt aus Zeitpunkten mit der kleinsten Summe von Absolutwerten der Abweichungen unmittelbar vor dem Empfang des Schließbefehls und dem Empfang des Schließbefehls zeitlich am nächsten aus.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalters gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt, wobei die Steuereinrichtung die vorhergesagte Schließzeit vorhersagt. Diese vorhergesagte Schließzeit wird bestimmt, indem eine Referenzschließzeit auf der Basis eines Referenzumgebungszustands und eines gemessenen Umgebungszustands durch Konsultation einer Schließzeit-Korrekturtabelle für den gemessenen Umgebungszustand korrigiert wird.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalter gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt, wobei die Steuereinrichtung eine Schließzeit-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Schließzeit der Schalterpole aufweist. Ferner ist vorgesehen eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung zum Gewinnen einer beobachteten Schließdauer, gemessen ab dem Schließsteuersignal bis zum Schließen der Schalterpole. Die Steuereinrichtung korrigiert dann ihre Referenzschließzeit auf der Basis eines gemessenen Umgebungszustands durch Konsultation einer Schließzeit-Korrekturtabelle auf der Basis des Umgebungszustands.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalter gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Dabei detektiert die Steuereinrichtung die Anstiegszeit des beim Schließen der Pole fließenden Stroms des Hauptstromkreises auf der Basis der Betriebsdauer-Meßeinrichtung, die eine beobachtete Schließzeit gewinnt, indem sie die Vorlichtbogenzeit zu der Verzögerung ab der Abgabe des Schließsteuersignals bis zu der Anstiegszeit des Stroms des Hauptstromkreises addiert. Die Steuereinrichtung korrigiert dann eine Referenzschließzeit auf der Basis eines gemessenen Umgebungszustands durch Konsultation einer Schließzeit-Korrekturtabelle auf der Basis des gemessenen Umgebungszustands.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalter gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Dabei mißt die Steuereinrichtung eine feste Anzahl von kontinuierlichen Nullzeitpunkten, die dem Empfang des Schließbefehls vorhergehen und diesem zeitlich am nächsten sind. Sie gewinnt dann lokale Frequenzen der Wendepolspannung aus Verzögerungen zwischen benachbarten Nullzeitpunkten und bestimmt eine Frequenz der Wendepolspannung als einen Mittelwert dieser lokalen Frequenzen.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Unterbrechen eines Leistungsschalters bei einer Zielöffnungsphase einer Wendepol-Wechselspannung bereitgestellt, die über Pole des Leistungsschalters angelegt wird. Die Zielöffnungsphase ist ein Zielnullpunkt einer Spannung und eines Stroms, gemessen von einer Position nach einer Halbperiode ab einem Startpunkt, in dem ein Strom aufgrund eines Öffnungsvorgangs aufhört, durch einen Hauptstromkreis zu fließen. Die Einrichtung weist auf: eine Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung, um einen Wechselstrom des Hauptstromkreises zu messen, der durch die Pole des Leistungsschalters fließt, wenn dieser geschlossen ist; eine Nullzeitpunkt-Detektiereinrichtung zum Detektieren des Nullzeitpunkts des Wendepolstroms, zu dem der durch den Leistungsschalter fließende Strom momentan null ist, auf der Basis eines gemessenen Stroms des Hauptstromkreises. Ferner ist eine Steuereinrichtung zur Abgabe eines Schließsteuersignals vorgesehen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Nutzen der Nullzeitpunkt-Detektiereinrichtung, um in einem Speicher eine Vielzahl von detektierten Nullzeitpunkten des Wendepolstroms über die Zeit zu speichern; Nutzen der Steuereinrichtung zum Vorhersagen einer vorhergesagten Öffnungszeit der Pole, gemessen ab der Abgabe des Öffnungssteuersignals bis zu dem Moment des tatsächlichen Öffnens der Pole bei der Zielphase. Die Steuereinrichtung bestimmt dann eine Öffnungsbefehl-Detektierzeit, gemessen ab dem Nullzeitpunkt des Stroms des Hauptstromkreises, der einem Öffnungsbefehl vorhergeht und diesem zeitlich am nächsten ist, bis zu dem Empfang des Öffnungsbefehls. Dann bestimmt diese Steuereinrichtung eine Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit innerhalb einer halben Periode des Stroms des Hauptstromkreises und gibt schließlich das Öffnungssteuersignal nach Ablauf der Öffnungsbefehl-Detektierzeit und der Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit ab, so daß die Stromkreisunterbrechung bei der Zielöffnungsphase abgeschlossen ist.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalters gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Dabei wertet die Steuereinrichtung die Nullzeitpunkte eine Anzahl von Malen, die dem Empfang des Öffnungsbefehls vorhergehen und diesem zeitlich am nächsten sind, kontinuierlich aus. Dann minimiert sie die Abweichungen in bezug auf jeden der Nullzeitpunkte, die aus einem Produkt einer halbe Periode des Stroms des Hauptstromkreises und einer ganzen Zahl ausgewertet sind. Schließlich wählt die Steuereinrichtung den Nullzeitpunkt des Stroms des Hauptstromkreises aus Zeitpunkten innerhalb der kleinsten Summe von Absolutwerten der Abweichungen unmittelbar vor dem Empfang des Öffnungsbefehls und dem Empfang des Öffnungsbefehls zeitlich am nächsten aus.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalter gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Dabei sagt die Steuereinrichtung die vorhergesagte Öffnungszeit vorher, indem sie eine Referenzöffnungszeit, basierend auf einem Referenzumgebungszustand, um einen gemessenen Umgebungszustand nach Konsultation einer Öffnungszeit-Korrekturtabelle für den gemessenen Umgebungszustand korrigiert.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalters gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Dabei weist die Steuereinrichtung auf: eine Öffnungszeit-Detektiereinrichtung, um die Öffnungszeit der Schalterpole zu detektieren, und eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung, um eine beobachtete Öffnungszeit aus der Öffnungszeit des Öffnungssteuersignals zu gewinnen. Die Steuereinrichtung korrigiert ferner eine Referenzöffnungszeit für einen gemessenen Umgebungszustand durch Konsultation einer Öffnungszeit-Korrekturtabelle auf der Basis des Umgebungszustands.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schließen des Leistungsschalters gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Dabei nutzt die Steuereinrichtung eine feste Anzahl von kontinuierlichen Nullzeitpunkten des Stroms des Hauptstromkreises, die dem Empfang des Öffnungsbefehls vorhergehen und diesem zeitlich am nächsten sind. Ferner gewinnt sie lokale Frequenzen des Stroms des Hauptstromkreises aus Verzögerungen zwischen benachbarten Nullzeitpunkten des Stroms des Hauptstromkreises. Schließlich bestimmt die Einrichtung eine Frequenz des Stroms des Hauptstromkreises des Leistungsschalters als einen Mittelwert der lokalen Frequenzen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und der damit verbundenen Vorteile ergibt sich ohne weiteres aus der nachstehenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in:
1 ein Blockbild einer gesteuerten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm, das einen Gesamtbetrieb der gesteuerten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erläutert;
3 eine Zeitdiagramm, das einen Nullpunkt-Auswertungsvorgang erläutert;
4(a) ein Konzept einer Korrekturtabelle, die eine Betriebsdauer betrifft;
4(b) ein Konzept einer Korrekturtabelle, die eine Betriebsdauer betrifft;
5 ein Zeitdiagramm, das eine Vorlichtbogenzeit zum Zeitpunkt des Schließens eines Pols betrifft;
6 ein Blockbild einer gesteuerten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
7 ein Zeitdiagramm, das ein Verfahren zum Detektieren eines Einschaltzeitpunkts durch ein Stromsignal erläutert; und
8 ein Blockbild einer gesteuerten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es folgt eine genaue Erläuterung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8, wobei für gleiche oder ähnliche Bereiche die gleichen Bezugszeichen verwendet werden und von einer Beschreibung dieser Bereiche abgesehen wird.
Ausführungsform 1
Nachstehend wird eine gesteuerte Schaltvorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird, unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Terminologie beruht auf JISC4603 bezüglich HF-Wechselstrom-Leistungsschaltern, sofern nichts anderes erwähnt ist. Der Umfang der Erfindung ist jedoch nicht auf den Inhalt von JISC4603 beschränkt.
1 ist ein Blockbild einer gesteuerten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 100 einen Hauptstromkreis, 200 einen Leistungsschalter, der mit dem Hauptstromkreis 100 verbunden ist, 300 eine Betriebseinrichtung und 400 eine Steuereinrichtung.
Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Wendepolspannungs-Meßeinrichtung zum Detektieren einer Wendepolspannung des Leistungsschalters 200, das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung zum Detektieren eines Stroms des Hauptstromkreises 100. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Nullpunkt-Detektiereinrichtung, die Nullpunktzeitpunkte der Wendepolspannung und einen Strom des Hauptstromkreises aus einem Spannungssignal und einem Stromsignal gewinnt, die von der Wendepolspannungs-Meßeinrichtung 1 und der Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung 2 detektiert werden, und neueste Nullpunktzeitpunkte der Wendepolspannung und des Stroms des Hauptstromkreises konstant speichert. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Betriebsdauer-Vorhersageeinrichtung zum Vorhersagen einer Schließzeit oder einer Öffnungszeit des Leistungsschalter 200. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Steuersignal- Abgabeeinrichtung, die eine Wartezeit auf der Basis der in der Nullpunkt-Detektiereinrichtung 3 gespeicherten neuesten Nullpunktzeit und einer vorhergesagten Schließzeit oder einer vorhergesagten Öffnungszeit gewinnt, die beide durch die Betriebsdauer-Vorhersageeinrichtung 4 erhalten werden, und gibt ein Schließsteuersignal oder ein Öffnungssteuersignal ab, mit dem eine Schließsteuereinrichtung oder eine Auslöseeinrichtung nach Ablauf der Wartezeit beaufschlagt wird.
Der Begriff "einschalten" bedeutet, daß ein Strom aufgrund eines Schließvorgangs durch den Hauptstromkreis zu fließen beginnt. Ferner hängt die zwischen Kontakten des Leistungsschalters erzeugte Entladung von einem Absolutwert einer zwischen den Kontakten angelegten Spannung ab, wobei der Begriff "Phase" bedeutet, daß von einer Position nach einer Halbperiode ab einem Startpunkt gemessen wird, der ein Nullpunkt einer Spannung und eines Stroms ist.
Das Bezugszeichen 41 bezeichnet eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung, die gewinnt eine Beobachtungsschließzeit ab einer Abgabe des Schließsteuersignals im Betrieb und einem Zeitpunkt, zu dem das Kontaktstück in Kontakt ist, oder eine Beobachtungsöffnungszeit zwischen einer Abgabe des Öffnungssteuersignals und einem Zeitpunkt, zu dem der Pol geöffnet wird, und zwar auf der Basis einer Betriebsdauer eines Hilfsschalters 201, der gleichzeitig mit einem kontaktierten Zustand des Kontaktstücks wirksam ist, wenn der Pol geschlossen ist, und einem Öffnen des Pols bei einem Öffnungsbetrieb, wobei die Betriebsdauer-Meßeinrichtung mit einem beweglichen Kontaktstück verriegelt ist, das bewegbar ist. Obwohl ein Hilfsschalter als die Betriebsdauer-Meßeinrichtung 41 verwendet wird, ist es ferner auch möglich, eine Drehwinkel-Meßeinrichtung wie etwa einen drehbaren Codierer vorzusehen, der in einer Drehachse zum Antreiben des beweglichen Kontaktstücks des Leistungsschalters 200 vorgesehen ist, und die Beobachtungsschließzeit und die Beobachtungsöffnungszeit in Abhängigkeit von einem Positionssignal des beweglichen Kontakts zu gewinnen, das durch die Drehwinkel-Meßeinrichtung gewonnen wird. Ferner ist es möglich, die Wirkung der einfachen Überwachung des Betriebs eines Arbeitsteils des Leistungsschalters zu erzielen, indem die Drehwinkel-Meßeinrichtung vorgesehen wird.
Das Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Umgebungstemperatur-Meßeinrichtung, die eine Umgebungstemperatur um den Leistungsschalter 200 herum mißt. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Steuerspannungs-Meßeinrichtung, die eine Steuerspannung mißt, wobei der Begriff "Steuerspannung" die Bedeutung einer Betriebsspannung einschließt.
Eine Betriebsdauer-Vorhersageeinrichtung 4 korrigiert eine Referenzschließzeit und eine Referenzöffnungszeit, die beide Betriebszeiten unter einem Referenzumgebungszustand des Leistungsschalters 200 sind, und gewinnt eine vorhergesagte Schließzeit oder eine vorhergesagte Öffnungszeit auf der Basis eines Umgebungszustands, der Referenzschließzeit und der Referenzöffnungszeit.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Gesamtbetrieb der gesteuerten Schaltvorrichtung erläutert. Die Bedeutung von Teilen des Ablaufdiagramms wird beschrieben.
Die Wendepolspannungs-Meßeinrichtung 1 und die Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung 2 digitalisieren sequentiell ein Analogsignal von einem Leistungstransformator (PT) und von einem Stromtransformator (CT), die beide in dem Hauptstromkreis 100 angeordnet sind, durch einen A/D-Wandler zu vorbestimmten Abtastintervallen, wobei sowohl ein Spannungssignal als auch ein Stromsignal als Digitaldaten gewonnen werden. Nachstehend sind das Spannungssignal und das Stromsignal Digitalsignale, wenn nichts anderes angegeben ist. Wenn ein Oberwellenrauschen usw. einem Analogsignal überlagert ist, wird die Detektiergenauigkeit der Nullpunkt-Detektiereinrichtung 3 verschlechtert. Deshalb ist es möglich, die Konstruktion so auszubilden, daß ein Tiefpaßfilter dem A/D-Wandler zum Entfernen des Oberwellenrauschens usw. vorgeschaltet werden kann. Ferner kann das Spannungssignal oder das Stromsignal geglättet werden. Beispielsweise ist es durch Vorsehen eines Zentralwertfilters zum Filtern repräsentativer Werte einige Stellen vor und nach einem Zentralwert von der Aufbereitung unterzogenen Daten möglich, ein nadelförmiges Rauschen aus den Daten zu entfernen. Ferner ist es durch Ausbilden eines Tiefpassfilters unter Verwendung eines Digitalfilters bzw. zum Gebrauch als Digitalfilter möglich, Oberwellenrauschen usw., das eine Frequenz des Hauptstromkreises überschreitet, aus dem Spannungssignal oder dem Stromsignal zu entfernen.
Bei der Nullpunkt-Detektiereinrichtung 3 wird die Nullpunktzeit der Spannung oder des Stroms gewonnen aus dem Spannungssignal, dem Stromsignal und den gemessenen Dauern dieser Perioden, wenn sich das Vorzeichen des Spannungssignals oder des Stromsignals von Negativ zu Positiv oder von Positiv zu Negativ ändert, wobei die Nullpunktzeit bestimmt ist durch: t0 = t1 + |S·A1/(A1 + A2)|wobei das Symbol t₁ eine Endabtastzeit vor der Änderung repräsentiert; das Symbol A₁ einen Wert zur Endabtastzeit vor der Änderung repräsentiert; das Symbol A₂ einen Anfangsabtastwert nach der Änderung repräsentiert; und das Symbol S ein Abtastintervall repräsentiert.
So gewonnene Nullpunktzeiten t₀ für das Spannungssignal bzw. das Stromsignal werden in vorbestimmten Speichern gespeichert. Es versteht sich, daß die Nullpunktzeiten durch einen Nulldurchgangdetektor detektiert werden können.
Es ist erwünscht, daß eine Nullpunktzeit mit einer höchsten Zuverlässigkeit aus der so gewonnenen Vielzahl von Nullpunktzeiten, die vorhergehen und am nächsten sind, verwendet wird, um eine Nullpunktzeit zu gewinnen, die ein Standard für einen präzisen Betrieb des Leistungsschalters ist und durch die ein Einfluß eines hohen Oberwellenrauschens usw. aus dem Spannungssignal oder dem Stromsignal entfernt wird. Nachstehend wird eine solche Verwendung als Nullpunkt-Auswertungsvorgang bezeichnet. Ein Ablauf des Nullpunkt-Auswertungsvorgangs wird beschrieben.
3 erläutert ein Verfahren des Nullpunkt-Auswertungsvorgangs. Eine Zeit, zu der die Nullpunktzeit ausgewertet wird, wird als Gegenwart bezeichnet. Bis zu n Punkte, die dem Nullpunkt vorhergehen und ihm am nächsten sind, beispielsweise 5 Punkte, werden in einem Speicher gespeichert. Eine Differenz zwischen einem Paar von beliebigen zwei Punkten wird jeweils für die n Nullpunktzeiten berechnet. Auch wenn Differenzen von d₁ bis d_n-1 zwischen einer Nullpunktzeit und den anderen Nullpunktzeiten von bis zu n – 1 erhalten werden, sollte jede Differenz eine Potenz einer Periode der Wendepolspannung oder eine halbe Periode des Stroms des Hauptstromkreises und ganzer Zahlen sein, wobei die halbe Periode einfach als Halbperiode bezeichnet wird, und ein halber Zyklus nach einem Startpunkt des Nullpunkts der Spannung und des Stroms wird als Halbperiode bezeichnet. Eine Abweichung der Wartezeit zwischen den Nullpunktzeiten von einer Potenz einer Halbperiode und ganzen Zahlen tritt auf bei einer Änderung einer Systemfrequenz, einer Änderung einer Phase, die von einer Laständerung begleitet ist, und der Existenz einer Oberwelle höherer Ordnung. Bei der Nullpunktauswertung in der gesteuerten Schaltvorrichtung, wird eine Nullpunktzeit, die der Gegenwart vorhergeht, wenn eine Potenz einer Halbperiode und ganze Zahlen nach einer Nullpunktzeit ablaufen, die der Gegenwart am nächsten ist, aus den Nullpunktzeiten gewonnen, wobei eine Summe von Absolutwerten der Abweichungen minimal ist, und die der Gegenwart vorhergehende gewonnene Nullpunktzeit wird als eine Referenznullpunkt-Betriebszeit verwendet. Es versteht sich, daß die nachfolgende Nullpunktzeit unmittelbar vor dem Schließbefehl oder dem Öffnungsbefehl ohne den Nullpunkt-Auswertungsvorgang genutzt werden kann. Nachstehend werden die Nullpunktzeit, die durch Ausführen des Nullpunkt-Auswertungsvorgangs unmittelbar vor dem Schließbefehl oder dem Öffnungsbefehl gewonnen ist, und die Nullpunktzeit unmittelbar vor dem Schließbefehl oder dem Öffnungsbefehl als eine Referenznullpunktzeit bezeichnet.
Da, wie beschrieben, die Referenznullpunktzeit detektiert wird, ist es möglich, einen genauen Nullpunkt der Wendepolspannung und einen genauen Nullpunkt des Stroms des Hauptstromkreises zu gewinnen.
Der Betrieb der Betriebsdauer-Vorhersageeinrichtung wird beschrieben.
Was den Leistungsschalter 200 angeht, werden die Schließzeit und die Öffnungszeit unter dem Referenzumgebungszustand wie etwa einer Umgebungstemperatur und einer Steuerspannung, nachstehend als Grund-Schließzeit und Grund-Öffnungszeit bezeichnet, und die Änderungscharakteristiken der Schließzeit und der Öffnungszeit gemeinsam mit einer Änderung des Umgebungszustands gewonnen und in der Betriebsdauer-Vorhersageeinrichtung 4 als die Grund-Schließzeittabelle, die Grund-Öffnungszeittabelle, eine Schließzeit-Korrekturtabelle bzw. eine Öffnungszeit-Korrekturtabelle gespeichert. Ein schematischer Aufbau der Korrekturtabellen ist in 4 gezeigt. 4(a) zeigt einen Gesamtaufbau der Korrekturtabellen. 4(b) zeigt ein Detail der Korrekturtabellen zum Berechnen eines Korrekturwerts unter einem bestimmten Umgebungszustand.
Solche Korrekturdaten sind für gesteuerte Schaltvorrichtungen vom gleichen Typ nahezu gleich, da die gesteuerten Schaltvorrichtungen vom gleichen Typ eine gemeinsame Charakteristik haben.
In der Betriebsdauer-Vorhersageeinrichtung 4 werden eine geschätzte Referenzschließzeit bzw. eine geschätzte Referenzöffnungszeit der geschätzten Werte der Schließzeit und der Öffnungszeit unter dem Referenzumgebungszustand gewonnen durch die Beobachtungsschließzeit, die Beobachtungsöffnungszeit bzw. den Umgebungszustand zu einer Betriebszeit, gewonnen durch die Betriebsdauer-Meßeinrichtung 41, die Umgebungstemperatur-Meßeinrichtung 42 bzw. die Steuerspannungs-Meßeinrichtung 43 und eine Kombination aus der Referenzschließzeit und der Schließzeit-Korrekturtabelle oder eine Kombination aus der Referenzöffnungszeit und der Öffnungszeit-Korrekturtabelle; und die Referenzschließzeit und die Referenzöffnungszeit werden durch die geschätzte Referenzschließzeit und die geschätzte Referenzöffnungszeit korrigiert; und eine vorhergesagte Schließzeit und eine vorhergesagte Öffnungszeit werden zu einer Echtzeit erhalten auf der Basis der korrigierten Referenzschließzeit und der korrigierten Referenzöffnungszeit, Eingangssignalen von der Betriebsdauer-Meßeinrichtung 41, der Umgebungstemperatur-Meßeinrichtung 42 und der Steuerspannungs-Meßeinrichtung 43 und der Schließzeit-Korrekturtabelle oder der Öffnungszeit-Korrekturtabelle.
Im übrigen dienen die Referenzschließzeit und die Referenzöffnungszeit als Vorhersagereferenzen der Schließzeit und der Öffnungszeit unter dem Referenzumgebungszustand bis zu einer Echtzeit und werden aus zeitseriellen Daten der geschätzten Referenzschließzeit und der geschätzten Referenzöffnungszeit bis zu einer vergangenen Betriebsdauer auf der Basis der Grund-Schließzeit und der Grund-Öffnungszeit gewonnen. Ein Vorgang zum Erhalten der Referenzschließzeit und der Referenzöffnungszeit wird weiter unten beschrieben.
Zeitkorrekturdaten unter einem Umgebungszustand X haben einen Korrekturwert, der erhalten wird aus Umgebungstemperaturen bis zu vier Punkten dem Umgebungszustand X benachbart und Zeitkorrekturdaten, die der Steuerspannung bei Anwendung einer bidirektionalen Interpolation erster Ordnung entsprechen.
Es ist möglich, die Schließzeit und die Öffnungszeit des Leistungsschalters 200 genau vorherzusagen, indem die Schließzeit und die Öffnungszeit des Leistungsschalters 200 in Abhängigkeit von dem Umgebungszustand korrigiert wird.
Die Referenzschließzeit und die Referenzöffnungszeit werden korrigiert, indem jede von den geschätzten Referenzschließzeiten und jede von den geschätzten Referenzöffnungszeiten zu Betriebszeiten von vergangenen n Zeiten, beispielsweise 10 Zeiten, richtig gewichtet werden. Anders ausgedrückt, die geschätzten Referenzschließzeiten, die bis zu n betragen, bzw. die geschätzten Referenzöffnungszeiten, die bis zu n betragen, werden durch Gewichtungskoeffizienten, die bis zu n betragen, potenziert, geeignet ausgewählt, so daß eine Summe davon jeweils 1 wird, und die Resultate werden addiert, um als eine neue Referenzschließzeit und eine neue Referenzöffnungszeit zu dienen. Es ist erwünscht, daß Gewichtungskoeffizienten für nähere Daten groß gemacht werden, um eine Reaktion auf Auswertungen der Referenzschließzeit und der Referenzöffnungszeit zu verbessern. Im übrigen wird zum Zeitpunkt des Beginns der Verwendung der Einrichtung die Grund-Schließzeit als die Referenzschließzeit und die geschätzte Referenzschließzeit genutzt, und die Grund-Öffnungszeit wird als die Referenzöffnungszeit und die geschätzte Referenzöffnungszeit genutzt. Wenn Differenzen zwischen der geschätzten Referenzschließzeit und der Referenzschließzeit und zwischen der geschätzten Referenzöffnungszeit und der Referenzöffnungszeit groß sind, beispielsweise ±2 ms oder mehr, wird bevorzugt, eine solche geschätzte Referenzschließzeit und eine solche geschätzte Referenzöffnungszeit aus den Subjekten für die Korrektur wegzulassen.
Die Korrektur der Referenzschließzeit und der Referenzöffnungszeit ist für altersbedingte Verschlechterung einer Betriebsdauer, verursacht durch mechanischen Verschleiß, wirksam. Das Fortschreiten von plötzlichem Verschleiß usw. eines Gleitbereichs einer Ein-/Ausschaltvorrichtung kann detektiert werden auf der Basis von Abweichungen zwischen der geschätzten Referenzschließzeit und der Referenzschließzeit und zwischen der geschätzten Referenzöffnungszeit und der Referenzöffnungszeit oder von Abweichungen zwischen der geschätzten Referenzschließzeit und einer vorausgehenden geschätzten Referenzschließzeit und zwischen der geschätzten Referenzöffnungszeit und einer vorausgehenden geschätzten Referenzöffnungszeit.
Wenn Änderungen der Schließzeit und der Öffnungszeit zusammen mit der Änderung des Umgebungszustands praktisch ignoriert werden können, wird die Korrektur nicht wie oben angegeben ausgeführt, und Mittelwerte der Schließzeiten bzw. der Öffnungszeiten in einer Vielzahl von Schließvorgängen bzw. einer Vielzahl von Öffnungsvorgängen können als die vorhergesagte Schließzeit und die vorhergesagte Öffnungszeit verwendet werden.
Es ist zwar beschrieben worden, daß die Änderungen der Schließzeit und der Öffnungszeit zusammen mit der Änderung der Umgebungszustände auf der Basis der Umgebungstemperatur und der Steuerspannung korrigiert werden; bei einer gesteuerten Schaltvorrichtung vom indirekten Betriebstyp, die Druckluft oder ein Hydrauliköl als ein Betriebsmittel verwendet, können die Schließzeit und die Öffnungszeit jedoch auf der Basis von Änderungen einer Temperatur und eines Drucks des Betriebsmittels korrigiert werden.
Wenn die Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 den Schließbefehl oder den Öffnungsbefehl auf der Basis eines Detektierzeitpunkts des Schließbefehls oder des Öffnungsbefehls, der Referenznullpunktzeit und der vorhergesagten Schließzeit oder der vorhergesagten Öffnungszeit detektiert, gewinnt die Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 und stellt ein: die Schließsteuerungs-Verzögerungszeit bzw. die Öffnungsteuerungs-Verzögerungszeit zum Einschalten bei einer vorbestimmten Wendepolspannungsphase im Fall des Detektierens des Schließbefehls und zum Öffnen des Pols bei einer vorbestimmten Hauptstromkreis-Stromphase, wenn der Öffnungsbefehl detektiert wird. Danach wird die Vorrichtung gestartet. Das Schließsteuersignal oder das Öffnungssteuersignal wird unmittelbar nach Ablauf der Schließsteuerungs-Verzögerungszeit und der Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit abgegeben. Bei dem Leistungsschalter 200 wird das Einschalten bei der vorbestimmten Wendepolspannungphase ausgeführt, und das Öffnen wird bei der vorbestimmten Hauptstromkreis-Stromphase ausgeführt. Nachstehend wird der Betrieb der Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 zum Detektieren des Schließbefehls und das Detektieren des Öffnungsbefehls separat beschrieben.
[I] Detektieren eines Einschaltbefehls
Eine Differenz zwischen einer Einschaltzeit und einer Schließzeit, nachstehend als eine Vorlichtbogenzeit bezeichnet, hängt von einer Wendepolspannung zum Einschaltzeitpunkt ab. Da die Vorlichtbogenzeit bestimmt wird durch eine Stehwertkurve A, die durch eine Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Kontakts bestimmt ist, und eine Spannungswellenform B der Wendepolspannung als einem Absolutwert, wie in 5 gezeigt ist, ist es erforderlich, die Einschaltzeit zu gewinnen, indem die aus einer Beziehung zwischen der Stehwertkurve A und der Spannungswellenform B erhaltene Vorlichtbogenzeit von der vorhergesagten Schließzeit subtrahiert wird, sowie das Schließsteuersignal auf der Basis der so gewonnenen Einschaltzeit abzugeben, um den Hauptstromkreis 100 bei einer vorgegebenen Wendepolspannungsphase einzuschalten.
5 zeigt das Einschalten bei einer Wendepolspannungsphase von 90°. Ein Schnittpunkt zwischen der Stehwertkurve A und der Wendepolspannungswellenform B ist der Zieleinschaltzeitpunkt, d. h. ein Erzeugungszeitpunkt eines Vorlichtbogens. Die Wartezeit von dem Erzeugungszeitpunkt bis zu einem Punkt C, wo der Kontakt hergestellt wird, ist die Vorlichtbogenzeit. Nachstehend wird die Wartezeit von der Referenznullpunktzeit bis zu der Detektierzeit des Schließbefehls als eine Schließbefehl-Detektierzeit bezeichnet; die Wartezeit von einer Wendepolspannungs-Nullpunktzeit unmittelbar vor dem Einschalten bis zu der Einschaltzeit wird als eine Halbperioden-Einschaltzeit bezeichnet; eine Zeit, die erhalten wird durch Addition der Vorlichtbogenzeit zu der Halbperioden-Einschaltzeit wird als eine Halbperioden-Schließzeit bezeichnet; eine Zeit, die erhalten wird durch Subtraktion der Halbperioden-Schließzeit von der vorhergesagten Schließzeit wird als eine vorhergesagte Halbperioden-Startzeit bezeichnet; und eine Zeit, die erhalten wird durch Division der vorhergesagten Schließhalbperioden-Startzeit durch die Halbperiode durch Bezugnahme auf K als einem ganzzahligen Teil des erhaltenen Quotienten durch Subtraktion der vorhergesagten Schließhalbperioden-Startzeit von einer Potenz der Halbperiode und K + 1 wird als eine Schließbefehl-Floatzeit bezeichnet.
In der Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 wird die Schließbefehl-Detektierzeit aus der Referenznullpunktzeit und der Schließbefehl-Detektierzeit gewonnen; die Halbperioden-Einschaltzeit wird aus einer vorher eingestellten Zieleinschaltphase gewonnen; die Vorlichtbogenzeit wird aus einer Wendepolspannung bei der Zieleinschaltphase gewonnen; die Halbperioden-Schließzeit wird aus der Halbperioden-Einschaltzeit und der Vorlichtbogenzeit gewonnen; die vorhergesagte Schließhalbperioden-Startzeit wird aus der vorhergesagten Schließzeit und der Halbperioden-Schließzeit gewonnen; und die Schließbefehl-Floatzeit wird aus der Halbperiode und der vorhergesagten Schließhalbperioden-Startzeit gewonnen. Da die Vorlichtbogenzeit von Umgebungszuständen wie etwa einer Umgebungstemperatur, einer Steuerspannung und einem Druck eines Isoliergases und einer Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Kontakts zum Einschaltzeitpunkt abhängt, kann die geschätzte Referenzschließzeit auf eine Weise korrigiert werden, die derjenigen zum Erhalt aufgrund der Beobachtungsschließzeit und der Schließzeit-Korrekturtabelle ähnlich ist.
Die Schließsteuerungs-Verzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit bis zur Abgabe des Schließsteuersignals ist, wird auf der Basis einer Beziehung der Größe zwischen der Schließbefehl-Detektierzeit und der Schließbefehl-Floatzeit gewonnen.

(1) Wenn die Schließbefehl-Detektierzeit kürzer als die Schließbefehl-Floatzeit ist, wird eine Zeit, die durch Subtraktion der Schließbefehl-Detektierzeit von der Schließbefehl-Floatzeit erhalten wird, in einen Verzögerungszeitgeber gesetzt und als die Schließsteuerungs-Verzögerungszeit genutzt. Das Schließsteuersignal wird unmittelbar nach Ablauf der Schließsteuerungs-Verzögerungszeit abgegeben.
(2) Wenn die Schließbefehl-Detektierzeit länger als die Schließbefehl-Floatzeit ist, wird eine Zeit, die durch Addition der Halbperiode zu der Schließbefehl-Floatzeit und anschließende Subtraktion der Schließbefehl-Detektierzeit davon erhalten wird, in den Verzögerungszeitgeber als die Schließsteuerungs-Verzögerungszeit gesetzt. Danach wird die Vorrichtung gestartet. Das Schließsteuersignal wird unmittelbar nach Ablauf der Schließsteuerungs-Verzögerungszeit abgegeben.

Wie beschrieben, überschreitet die Schließsteuerungs-Verzögerungszeit die Halbperiode nicht. Ferner erfolgte die Beschreibung unter der Prämisse, daß die Schließbefehl-Detektierzeit, die Halbperioden-Einschaltzeit, die Vorlichtbogenzeit, die Halbperioden-Schließzeit, die vorhergesagte Schließhalbperioden-Startzeit, die Schließbefehl-Floatzeit usw. durch die Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 nach dem Detektieren des Schließbefehls gewonnen wurden. Es ist jedoch möglich, eine durch eine Berechnungszeit verursachte Verzögerung einer Abgabe des Schließsteuersignals zu minimieren, indem vorgesehen wird, daß die Halbperioden-Einschaltzeit, die Vorlichtbogenzeit, die Halbperioden-Schließzeit und die vorhergesagte Schließhalbperioden-Startzeit vorher in einer Halbperiode gewonnen werden, die dem Detektieren des Schließbefehls vorausgeht; und nach dem Detektieren des Schließbefehls wird nur die Schließbefehl-Detektierzeit gewonnen; und unmittelbar danach wird die Schließsteuerungs-Verzögerungszeit gewonnen.
Ein Vorgang ab dem Detektieren des Schließbefehls bis zu der Abgabe des Schließsteuersignals ist zwar unter Verwendung von Begriffen wie etwa Schließbefehl-Detektierzeit, Halbperioden-Einschaltzeit, Halbperioden-Schließzeit, vorhergesagte Schließhalbperioden-Startzeit und Schließbefehl-Floatzeit beschrieben worden, die Begriffe sind jedoch aus Zweckmäßigkeitsgründen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung verwendet worden. Es versteht sich, daß es ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Referenznullpunktzeit konstant zu detektieren, den Verzögerungszeitgeber zu starten, der den Abgabezeitpunkt des Schließsteuersignals unmittelbar nach dem Detektieren des Schließbefehls bestimmt, und bei einer vorbestimmten Phase der Wendepolspannung in bezug auf den Schließvorgang des Leistungsschalters einzuschalten; eine Konstruktion, die diesen Zweck realisiert, ist von der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Wenn in der Betriebsdauer des Leistungsschalters keine mechanische Streuung vorliegt, wird bevorzugt, die Zieleinschaltphase bei 0° vorzusehen, wenn das Einschalten durch eine Kondensatorbank erfolgt, und sie bei 90° vorzusehen, wenn das Einschalten durch eine Nebenschlußdrossel erfolgt. Praktisch tritt jedoch bei einem mechanischen Betrieb eine Streuung auf. Beispielsweise ist es bei Einschalten durch die Kondensatorbank, da ein Einschaltspannungsstoß zunimmt, wenn eine tatsächliche Schließzeit kürzer als eine vorhergesagte ist, verglichen mit dem Fall, daß die tatsächliche Schließzeit viel länger als die vorhergesagte ist, möglich, einen normalen Einschaltspannungsstoß zu unterdrücken, indem die Zieleinschaltphase in Abhängigkeit von der Streuung des mechanischen Betriebs ein wenig rückwärts verlagert wird.
Da, wie beschrieben wurde, die gesteuerte Schaltvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Referenznullpunktzeit konstant detektiert und den Verzögerungszeitgeber startet, der den Abgabezeitpunkt des Schließsteuersignals unmittelbar nach dem Detektieren des Schließbefehls bestimmt, ist es möglich, das Schließsteuersignal innerhalb einer Halbperiode nach dem Detektieren des Schließbefehls abzugeben und den Leistungsschalter 200 rasch zu schließen.
[II] Detektieren eines Öffnungsbefehls
Um den Strom des Hauptstromkreises abzuschalten, um keine abnormale Spannung durch Neuzündung in dem Hauptstromkreis 100 zu erzeugen, wird das Öffnungssteuersignal wie folgt erzeugt, um den Pol bei einer Hauptstromkreis-Stromphase, d. h. der Zielöffnungsphase, zu öffnen, durch welche das Abschalten des Strom des Hauptstromkreises nach Ablauf einer vorbestimmten Lichtbogenzeit beendet wird. Nachstehend wird zur Vereinfachung der Erläuterung die Wartezeit von der Referenznullpunktzeit bis zu der Detektierzeit des Öffnungsbefehls als Öffnungsbefehl-Detektierzeit bezeichnet; eine Zeit, die durch Subtraktion einer Ziellichtbogenzeit von der Halbperiode erhalten wird, wird als eine Halbperioden-Öffnungszeit bezeichnet, die der Zielöffnungsphase entspricht; eine Zeit, die durch Subtraktion der Halbperioden-Öffnungszeit von der vorhergesagten Öffnungszeit erhalten wird, wird als vorhergesagte Öffnungshalbperioden-Startzeit bezeichnet; und eine Zeit, die erhalten wird durch Division der vorhergesagten Öffnungshalbperioden-Startzeit durch die Halbperiode durch Bezugnahme auf K als einem ganzzahligen Teil des erhaltenen Quotienten und durch Subtraktion der vorhergesagten Öffnungshalbperioden-Startzeit von einer Potenz der Halbperiode und K + 1, wird als Öffnungsbefehl-Floatzeit bezeichnet.
In der Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 wird die Öffnungsbefehl-Detektierzeit aus der Referenznullpunktzeit und der Öffnungsbefehl-Detektierzeit gewonnen; die Halbperioden-Einschaltzeit wird aus der Halbperiode und einer eingestellten Lichtbogenzeit gewonnen; die vorhergesagte Öffnungshalbperioden-Startzeit wird aus der vorhergesagten Öffnungszeit und der Halbperioden-Öffnungszeit gewonnen; und die Öffnungsbefehl-Floatzeit wird aus der Halbperiode und der vorhergesagten Öffnungshalbperioden-Startzeit gewonnen.
Die Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit, welche die Wartezeit bis zur Abgabe des Öffnungssteuersignals ist, wird auf der Basis einer Beziehung der Größe zwischen der Öffnungsbefehl-Detektierzeit und der Öffnungsbefehl-Floatzeit gewonnen.

(1) Wenn die Öffnungsbefehl-Detektierzeit kürzer als die Öffnungsbefehl-Floatzeit ist, wird eine Zeit, die durch Subtraktion der Öffnungsbefehl-Detektierzeit von der Öffnungsbefehl-Floatzeit erhalten wird, in einen Verzögerungszeitgeber als die Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit gesetzt, und die gesteuerte Schaltvorrichtung wird gestartet. Das Öffnungssteuersignal wird unmittelbar nach Ablauf der Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit abgegeben.
(2) Wenn die Öffnungsbefehl-Detektierzeit länger als die Öffnungsbefehl-Floatzeit ist, wird eine Zeit, die durch Addition der Halbperiode zu der Öffnungsbefehl-Floatzeit und durch Subtraktion der Öffnungsbefehl-Detektierzeit davon erhalten wird, in den Verzögerungszeitgeber als die Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit gesetzt, und die gesteuerte Schaltvorrichtung wird gestartet. Das Öffnungssteuersignal wird unmittelbar nach Ablauf der Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit abgegeben.

Wie beschrieben wurde, überschreitet die Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit die Halbperiode nicht. Die Beschreibung ist zwar unter der Prämisse erfolgt, daß die Öffnungsbefehl-Detektierzeit, die Halbperioden-Öffnungszeit, die vorhergesagte Öffnungshalbperioden-Startzeit, die Öffnungsbefehl-Floatzeit usw. durch die Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 nach Detektieren des Öffnungsbefehls gewonnen wurden; es ist jedoch möglich, eine durch Berechnung verursachte Verzögerung des Startens des Öffnungsvorgangs zu minimieren, indem die gesteuerte Schaltvorrichtung so ausgebildet wird, daß die Halbperioden-Öffnungszeit vorher gewonnen wird und nach Detektieren des Öffnungsbefehls nur die Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit unmittelbar nach dem Gewinnen nur der Öffnungsbefehl-Detektierzeit gewonnen wird.
Ein Vorgang ab dem Detektieren des Öffnungsbefehls bis zu der Abgabe des Öffnungssteuersignals ist zwar unter Verwendung von Begriffen wie etwa Öffnungsbefehl-Detektierzeit, Halbperioden-Öffnungszeit, vorhergesagte Öffnungshalbperioden-Startzeit und Öffnungsbefehl-Floatzeit beschrieben worden; diese Begriffe wurden jedoch zur Vereinfachung der Erläuterung verwendet. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung bezüglich des Öffnungsvorgangs des Leistungsschalters ist es, die gesteuerte Schaltvorrichtung so auszubilden, daß die Referenznullpunkzeit konstant detektiert wird; und ein Verzögerungszeitgeber zum sofortigen Bestimmen des Abgabezeitpunkts des Öffnungssteuersignals nach dem Detektieren des Öffnungsbefehls wird gestartet, so daß der Pol bei einer vorbestimmten Phase des Stroms des Hauptstromkreises gestartet wird; eine Konstruktion, die diesen Zweck erreicht, ist von der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Ausführungsform 2
6 ist ein Blockbild einer gesteuerten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Anstelle der in 1 gezeigten Betriebsdauer-Meßeinrichtung 41 wird eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung 41a verwendet, welche die Beobachtungsschließzeit ab einer Anstiegszeit eines Stromssignals zum Zeitpunkt des Schließens des Pols, d. h. der Startzeit des Vorlichtbogens, gewonnen durch eine Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung 2, und ab einem Schließsteuersignal gewinnt.
Eine Konstruktion der Betriebsdauer-Meßeinrichtung 41a wird beschrieben. Zum Zeitpunkt eines Schließvorgangs wird ein in 7 gezeigtes Stromsignal D von der Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung 2 zum Zeitpunkt des Schließens des Pols gewonnen. Da zu einer Einschaltzeit F ein nicht fortlaufender Bereich in dem Stromsignal D auftritt, wird die Einschaltzeit F als die Startzeit des Vorlichtbogens detektiert. Zunächst wird nur eine HF-Komponente des Stromssignals D durch ein Hochpaßfilter herausgenommen. Das Hochpaßfilter kann aus einem Digitalfilter zum Verarbeiten und Berechnen des Stromssignals D bestehen oder aus einem Analogfilter zum Verarbeiten eines Analogsignals von einem Leistungstransformator (PT) und einem A/D-Wandler zum sequentiellen Digitalisieren in vorbestimmten Abtastintervallen bestehen. Durch vorheriges Einstellen eines positiven Schwellenwerts und eines negativen Schwellenwerts für ein erhaltenes Hochpegelsignal E, wird eine Zeit, zu der ein Wert des Hochpegelsignals den Schwellenwert überschreitet, unter Nutzung einer Abgabezeit des Schließsteuersignals erhalten. Wenn der Wert zunächst den positiven Schwellenwert überschreitet, wird ferner ein positiver lokaler Spitzenpunkt gewonnen, und dessen Zeitpunkt wird zu der Einschaltzeit F gemacht. Der positive lokale Spitzenpunkt bezeichnet einen Punkt n, bei dem E_(n-1) ≤ E_(n) und E_(n) ≥ E_(n-1) etabliert werden, wenn drei sequentielle Spannungssignalwerte von E_(n-1), E_(n), E_(n+1) existieren. Gleichermaßen wird dann, wenn der Wert zunächst den negativen Schwellenwert überschreitet, ferner ein negativer lokaler Spitzenpunkt gewonnen, und dessen Zeitpunkt wird zu der Einschaltzeit F gemacht. Der negative lokale Spitzenpunkt bezeichnet einen Punkt n, bei dem E_(n-1) ≥ E_(n) und E_(n) ≤ E_(n+1) etabliert werden, wenn drei sequentielle Signale E_(n-1), E_(n), E_(n+1) vorhanden sind. Eine Beobachtungsschließzeit wird gewonnen, so daß die Wartezeit zwischen der Abgabezeit des Schließsteuersignals und der wie oben erläutert gewonnenen Einschaltzeit zu der Vorlichtbogenzeit addiert wird, vorausgesetzt, daß die Wartezeit durch Subtraktion der Vorlichtbogenzeit von der Beobachtungsschließzeit gewonnen ist.
Da die Vorlichtbogenzeit in Abhängigkeit von einer Phase der Wendepolspannung zum Einschaltzeitpunkt verschieden ist, ist es erforderlich, die Wendepolspannungsphase zum Einschaltzeitpunkt zu gewinnen, und zwar in Abhängigkeit von einer Differenz der so gewonnen Beobachtungsschließzeit und der vorhergesagten Schließzeit, und eine effektive Vorlichtbogenzeit zum Schließzeitpunkt zu gewinnen. Nach diesem Verfahren ist es möglich, die Beobachtungsschließzeit ohne Verwendung eines Hilfsschalters und anderer Meßeinrichtungen zu messen.
Ausführungsform 3
8 ist ein Blockbild eines Leistungs-Ein-/Ausschalters nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. Eine Frequenzdetektiereinrichtung 31 zum Detektieren von Frequenzen einer Wendepolspannung und eines Stroms eines Hauptstromkreises ab einer Referenznullpunktzeit, gewonnen durch eine Nullpunkt-Detektiereinrichtung 3, ist in der in 1 gezeigten gesteuerten Schaltvorrichtung vorgesehen, und eine Halbperiode, welche die Grundinformation ist, die in einer Steuersignal-Abgabeeinrichtung 5 verwendet wird, wird auf der Basis der durch die Frequenzdetektiereinrichtung 31 gewonnenen Frequenzen eingestellt.
Eine Konstruktion der Frequenzdetektiereinrichtung 31 wird beschrieben. Da die Frequenzdetektiereinrichtung 31 sowohl bei der Wendepolspannung als auch bei dem Strom des Hauptstromkreises angewandt werden kann, wird die Frequenzdetektiereinrichtung 31 in bezug auf die Wendepolspannung und den Strom des Hauptstromkreises nicht separat beschrieben.
Wenn die zwei sequentiellen Referenznullpunktzeiten t₁ und t₂ sind, wird eine Frequenz zu diesem Zeitpunkt zu 1/(t₁–t₂). Frequenzen werden für jede Referenznullpunktzeit berechnet. Ein Mittelwert von bis zu n kontinuierlichen Frequenzen, beispielsweise Werte von bzw. zu 100 Zeiten, wird zu einer Referenzfrequenz gemacht, und eine Halbperiode der Referenzfrequenz wird gewonnen. Obwohl sich die Frequenz nicht abrupt ändert, gibt es den Fall, daß eine Wellenform schwingt, und eine Obergrenze und eine Untergrenze der Frequenz werden vorher in Abhängigkeit von einem System eingestellt, und wenn die gewonnene Referenzfrequenz von einem Bereich der Obergrenze und der Untergrenze abweicht, entfällt der Abweichungswert in einem Prozeß.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zwar unter der Prämisse beschrieben worden, daß der Leistungsschalter 200 einphasig ist; es versteht sich jedoch, daß die obige Konstruktion bei einer gesteuerten Schaltvorrichtung mit dreiphasigem Individualbetrieb angewandt werden kann, indem die obige Konstruktion für jede von den Phasen vorgesehen wird.
Der erste Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß das Schließsteuersignal nach einer Wartezeit innerhalb einer Halbperiode ab dem Detektieren des Schließbefehls abgegeben wird und es möglich ist, bei der Zielphase einzuschalten.
Der zweite Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß die zu detektierende Nullpunktzeit noch genauer wird und ein Fehler der Wendepolspannungsphase zum Zeitpunkt des Einschaltens ab der Zielphase noch kleiner wird.
Der dritte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Fehler der Wendepolspannungsphase zum Zeitpunkt des Einschaltens ab der Zielphase weiter reduziert werden kann, wobei der Fehler durch eine Änderung des Umgebungszustands verursacht ist.
Der vierte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Fehler, verursacht durch altersbedingte Verschlechterung, der Wendepolspannungsphase zum Zeitpunkt des Einschaltens ab der Zielphase weiter reduziert werden kann.
Der fünfte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß die vorhergesagte Schließzeit noch genauer korrigiert werden kann.
Der sechste Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß verschiedene Zeitinformationen, die eine Referenz zum Zeitpunkt des Schließens des Pols sind, noch genauer werden und ein Fehler der Wendepolspannungsphase zum Zeitpunkt des Einschaltens ab der Zielphase weiter reduziert werden kann.
Der siebte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß das Öffnungssteuersignal nach einer Wartezeit innerhalb einer Halbperiode ab dem Detektieren des Öffnungsbefehls abgegeben wird und es möglich ist, den Pol bei der Zielphase zu öffnen.
Der achte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß die zu detektierende Nullpunktzeit noch genauer wird und ein Fehler der Hauptstromkreis-Stromphase zum Zeitpunkt des Öffnens des Pols ab der Zielphase weiter reduziert werden kann.
Der neunte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß ein durch eine Änderung des Umgebungszustand verursachter Fehler der Hauptstromkreis-Stromphase zum Zeitpunkt des Öffnens des Pols ab der Zielphase weiter reduziert werden kann.
Der zehnte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß ein durch altersgedingte Verschlechterung verursachter Fehler der Hauptstromkreis-Stromphase zum Zeitpunkt des Öffnens des Pols ab der Zielphase weiter reduziert werden kann.
Der elfte Vorteil der gesteuerten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß verschiedene Zeitinformationen, die eine Referenz zum Zeitpunkt des Öffnens des Pols sind, noch genauer werden und ein Fehler der Hauptstromkreis-Stromphase zum Zeitpunkt des Öffnens des Pols ab der Zielphase weiter reduziert werden kann.
Offensichtlich sind im Rahmen der obigen Lehre verschiedene Modifikationen und Änderungen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich deshalb, daß im Umfang der beigefügten Ansprüche die Erfindung in der Praxis anders als hier speziell beschrieben umgesetzt werden kann.

Claims

Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters (200) bei einer Zieleinschaltphase einer Wendepol-Wechselspannung, die über Pole des Leistungsschalters (200) angelegt ist, wobei die Zieleinschaltphase ein Zielnullpunkt einer Spannung und eines Stroms ist, gemessen von einer Position nach einer Halbperiode ab einem Startpunkt, in dem ein Strom aufgrund eines Schließvorgangs durch einen Hauptstromkreis (100) zu fließen beginnt; wobei das Verfahren folgendes verwendet: eine Einrichtung (300), die eine Wendepolspannungs-Meßeinrichtung (1) aufweist, um einen Nullzeitpunkt der Wendepolspannung zu detektieren, zu dem die Wendepolspannung momentan null ist, auf der Basis der gemessenen Wendepolspannung; und eine Steuereinrichtung (400) zur Abgabe eines Schließsteuersignals; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wendepolspannungs-Meßeinrichtung (1) in einem Speicher eine Vielzahl von detektierten Nullzeitpunkten der Wendepolspannung über die Zeit speichert; und die Steuereinrichtung (400): eine vorhergesagte Schließzeit der Pole, gemessen ab der Abgabe des Schließsteuersignals bis zu dem tatsächlichen Schließen der Pole, bei einem Zielschließpunkt vorhersagt; eine Schließbefehl-Detektierzeit, gemessen ab dem Nullzeitpunkt der Wendepolspannung, der einem Schließbefehl vorhergeht und diesem zeitlich am nächsten ist, bis zu dem Empfang des Schließbefehls bestimmt; eine Vorlichtbogenzeit erhält, gemessen ab einer Zieleinschaltphase bis zu dem tatsächlichen Schließen bei dem Zielschließpunkt; eine Schließsteuerungs-Verzögerungszeit ab dem Empfang des Schließbefehls bis zu der Abgabe des Schließbefehlsignals innerhalb einer halben Periode der Wendepolspannung bestimmt; und das Schließsteuerungssignal nach Ablauf der Schließsteuerungs-Verzögerungszeit abgibt, so daß das Einschalten bei der Zieleinschaltphase abgeschlossen ist.
Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) die Nullzeitpunkte eine Anzahl von Malen, die dem Empfang des Schließbefehl vorausgehen und diesem zeitlich am nächsten sind, kontinuierlich auswertet und Abweichungen in bezug auf jeden von den ausgewerteten Nullzeitpunkten, ausgehend von einem Produkt einer halben Periode der Wendepolspannung und einer ganzen Zahl, minimiert; und den Nullzeitpunkt aus Zeitpunkten mit der kleinsten Summe von Absolutwerten der Abweichungen unmittelbar vor dem Empfang des Schließbefehls und dem Empfang des Schließbefehls zeitlich am nächsten auswählt.
Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) die vorhergesagte Schließzeit vorhersagt, indem sie eine Referenzschließzeit auf der Basis eines Referenzumgebungszustands und eines gemessenen Umgebungszustands durch Konsultation einer Schließzeit-Korrekturtabelle für den Umgebungszustand korrigiert.
Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) folgendes aufweist: eine Schließzeit-Detektiereinrichtung zum Detektieren der Schließzeit der Schalterpole; und eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung (41) zum Gewinnen einer beobachteten Schließdauer ab dem Schließsteuersignal bis zum Schließen der Schalterpole; und daß die Steuereinrichtung (400) ihre Referenzschließzeit auf der Basis eines gemessenen Umgebungszustands durch Konsultation einer Schließzeit-Korrekturtabelle auf der Basis des Umgebungszustands korrigiert.
Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (400) eine Anstiegszeit eines beim Schließen der Pole fließenden Stroms des Hauptstromkreises detektiert und eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung (41) aufweist, die eine beobachtete Schließdauer gewinnt, indem sie die Vorlichtbogenzeit zu der Verzögerung ab der Abgabe des Schließsteuersignals bis zu der Anstiegszeit des Stroms des Hauptstromkreises addiert; und daß die Steuereinrichtung (400) eine Referenzschließzeit auf der Basis eines gemessenen Umgebungszustands durch Konsultation einer Schließzeit-Korrekturtabelle auf der Basis des Umgebungszustands korrigiert.
Verfahren zum Schließen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) eine feste Anzahl von kontinuierlichen Nullzeitpunkten nutzt, die dem Empfang des Schließbefehls vorhergehen und diesem zeitlich am nächsten sind; lokale Frequenzen der Wendepolspannung aus Verzögerungen zwischen benachbarten Nullzeitpunkten gewinnt; und eine Frequenz der Wendepolspannung als einen Mittelwert der lokalen Frequenzen bestimmt.
Verfahren zum Unterbrechen eines Leistungsschalters (200), der bei einer Zielöffnungsphase eines durch die Pole des Leistungsschalters (200) fließenden Wechselstroms des Hauptstromkreises betätigt wird, wobei die Zielöffnungsphase ein Zielnullpunkt einer Spannung und eines Stroms ist, gemessen von einer Position nach einer Halbperiode ab einem Startpunkt, in dem ein Strom aufgrund eines Öffnungsvorgangs aufhört, durch einen Hauptstromkreis zu fließen; wobei das Verfahren folgendes verwendet: eine Einrichtung (300), die eine Hauptstromkreis-Strommeßeinrichtung (2) aufweist, um einen Wechselstrom des Hauptstromkreises zu messen, der durch die Pole eines Leistungsschalters fließt, wenn dieser geschlossen ist, eine Nullpunktzeit-Detektiereinrichtung (3) zum Detektieren eines Nullzeitpunkts des Wendepolstroms, zu dem durch den Leistungsschalter (200) fließender Strom momentan null ist, auf der Basis des gemessenen Stroms des Hauptstromkreises, und eine Steuereinrichtung (400) zur Abgabe eines Schließsteuersignals; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nullzeitpunkt-Detektiereinrichtung (3) in einem Speicher eine Vielzahl von detektierten Nullzeitpunkten des Wendepolstroms über die Zeit speichert; und die Steuereinrichtung (400) eine vorhergesagte Öffnungszeit der Pole, gemessen ab der Abgabe des Öffnungssteuersignals bis zu dem tatsächlichen Öffnen der Pole, bei der Zielphase vorhersagt; eine Öffnungsbefehl-Detektierzeit, gemessen ab dem Nullzeitpunkt des Stroms des Hauptstromkreises, der einem Öffnungsbefehl vorhergeht und diesem zeitlich am nächsten ist, bis zu dem Empfang des Öffnungsbefehls bestimmt; eine Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit innerhalb einer halben Periode des Stroms des Hauptstromkreises bestimmt; und das Öffnungssteuersignal nach Ablauf der Öffnungsbefehl-Detektierzeit und der Öffnungssteuerungs-Verzögerungszeit abgibt, so daß die Stromkreisunterbrechung bei der Zielöffnungsphase abgeschlossen ist.
Verfahren zum Unterbrechen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) die Nullzeitpunkte eine Anzahl von Malen, die dem Empfang des Öffnungsbefehls vorhergehen und diesem zeitlich am nächsten sind, kontinuierlich auswertet, Abweichungen in Bezug auf jeden der Nullzeitpunkte_; die aus einem Produkt einer halben Periode des Stroms des Hauptstromkreises und einer ganzen Zahl ausgewertet sind, minimiert, und den Nullzeitpunkt des Stroms des Hauptstromkreises aus Zeitpunkten innerhalb der kleinsten Summe von Absolutwerten der Abweichungen unmittelbar vor dem Empfang des Öffnungsbefehls und dem Empfang des Öffnungsbefehls zeitlich am nächsten auswählt.
Verfahren zum Unterbrechen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) die vorhergesagte Öffnungszeit vorhersagt, indem sie eine Referenzöffnungszeit auf der Basis eines Referenzumgebungszustands und eines gemessenen Umgebungszustands korrigiert, und eine Öffnungszeit-Korrekturtabelle für den Umgebungszustand konsultiert.
Verfahren zum Unterbrechen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (400) folgendes aufweist: eine Öffnungszeit-Detektiereinrichtung, welche die Öffnungszeit der Schalterpole detektiert; und eine Betriebsdauer-Meßeinrichtung, um eine beobachtete Öffnungszeit aus der Öffnungszeit und der Abgabe des Öffnungssteuersignals zu gewinnen; und daß die Steuereinrichtung (400) eine Referenzöffnungszeit für einen gemessenen Umgebungszustand durch Konsultation einer Öffnungszeit-Korrekturtabelle auf der Basis des Umgebungszustands korrigiert.
Verfahren zum Unterbrechen eines Leistungsschalters (200) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (400) eine feste Anzahl von kontinuierlichen Nullzeitpunkten des Stroms des Hauptstromkreises nutzt, die dem Empfang des Öffnungsbefehls vorhergehen und diesem zeitlich am nächsten sind; lokale Frequenzen des Stroms des Hauptstromkreises aus Verzögerungen zwischen benachbarten Nullzeitpunkten des Stroms des Hauptstromkreises gewinnt; und eine Frequenz des Stroms des Hauptstromkreises des Leistungsschalters als einen Mittelwert der lokalen Frequenzen bestimmt.