DE69820837T2

DE69820837T2 - Statischer Endschalter zur Betätigung eines Leistungsschalters

Info

Publication number: DE69820837T2
Application number: DE69820837T
Authority: DE
Inventors: Gerard Ebersohl
Original assignee: Alstom T&D SA
Current assignee: Grid Solutions SAS
Priority date: 1997-11-03
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2018-10-28
Also published as: EP0913938A1; FR2770679A1; FR2770679B1; ATE257292T1; EP0913938B1; DE69820837D1

Description

Die Erfindung betrifft Hoch- und Mittelspannungsschaltautomaten und insbesondere eine Niederspannungssteuerung, um derartige Schaltautomaten zu öffnen oder zu schließen.
Das Öffnen oder Ausschalten und das Schließen oder Einschalten erfolgt bei dieser Art von Schaltautomat mittels zweier Steuerspulen, die beispielsweise auf Schaltschütze einwirken, wenn es sich um einen Schaltautomaten mit hydraulischer Betätigung handelt, um die beweglichen Elemente des Schaltautomaten (insbesondere die Leistungskontakte) zu verlagern. Das Dokument EP-A-0 609 158 offenbart ein Beispiel für eine derartige Steuerschaltung.
1 veranschaulicht in sehr schematischer Weise eine solche Steuerung. Wie aus dieser Figur hervorgeht, umfasst sie zwei Steuerspulen, eine Spule 1A, um den Schaltautomaten auszuschalten, wenn sie gespeist wird, und die andere, 1B, um den Schaltautomaten einzuschalten, wenn sie gespeist wird, wobei jede der Steuerspulen mit einem Endstellungsunterbrecher 2A, 2B und einem Taster zur lokalen Steuerung 3A, 3B in Reihe geschaltet ist. Jeder Unterbrecher 2A, 2B ist an die mechanische Bewegung des Schaltautomaten gekoppelt. In der Einschaltstellung des Schaltautomaten ist einer der Unterbrecher, etwa 2A, geschlossen, während der andere, 2B, geöffnet ist. Wenn auf den Taster 3A gedrückt wird, zieht die Spule 1A an, woraufhin der Unterbrecher 2A geschlossen wird, wodurch beispielsweise ein Schaltschütz betätigt und der Schaltautomat in Bewegung gesetzt wird: Ein Pol des Schaltautomaten verlagert sich in seine Ausschaltstellung. Dann öffnet der Unterbrecher 2A in der Endstellung des betreffenden Pols, wodurch die Speisung der Spule 1A unterbrochen wird. Gleichzeitig wird der Unterbrecher 2B geschlossen. Der Schaltautomat ist nun ausgeschaltet. 2 veranschaulicht auf sehr schematische Weise die Steuerung in der Ausschaltstellung des Schaltautomaten. Um den Schaltautomaten einzuschalten wird auf den Taster 3B gedrückt, wodurch die Spule 1B anzieht. Der Unterbrecher setzt sich in Bewegung und gelangt in die Einschaltstellung. Der Unterbrecher 2B öffnet, während der Unterbrecher 2A schließt, und die Steuerung ist wieder in dem Zustand, der in 1 gezeigt ist.
Die den beweglichen Organen des Schaltautomaten zugeordneten Endstellungen sind sehr wichtig. Insbesondere wird angestrebt, eine sehr schnelle Verlagerung der Leistungskontakte des Schaltautomaten zu erzielen, um Kurzschlusssituationen in einem elektrischen Netz bestens zu managen. Um die Bewegung dieser Schaltautomaten zu beschleunigen werden die Steuerspulen stark übererregt. Aber dafür sollte die Übererregungszeit der Steuerspulen sehr kurz sein. Es ist folglich notwendig, dass die Endstellungsunterbrecher zur Steuerung, die an die Bewegung des Schaltautomaten gekoppelt sind, den Zustand (geöffnet oder geschlossen) sehr schnell ändern.
Außerdem haben Untersuchungen gezeigt, dass in 25% der Fälle die Ausfälle eines Schaltautomaten durch einen Funktionsfehler der Hilfsschalter, insbesondere der Endstellungsunterbrecher, bedingt sind. Sehr häufig bleibt der Schaltautomat während einer verhältnismäßig langen Zeit geschlossen. Die Endstellungsunterbrecher neigen dazu, während dieser Zeit zu oxydieren, weshalb sie einen ungewöhnlich hohen Übergangswiderstand aufweisen. Daraus resultieren ein Funktionsfehler des Schaltautomaten bei Vorliegen eines Kurzschlusses und schwerwiegende Folgen für das Verhalten des elektrischen Netzes, in das dieser Schaltautomat geschaltet ist.
Es ist folglich in Betracht gezogen worden, als Endstellungsunterbrecher zur Steuerung derartiger Schaltautomaten statische Unterbrecher auf der Grundlage von Transistoren, beispielsweise von MOS-Transistoren, zu verwenden, die in Kombination mit Lagesensoren den Vorteil aufweisen, dass sie ständig geprüft werden können.
3 veranschaulicht ein Schema einer solchen Steuerung. Wie diese Figur zeigt, ist jede Steuerspule in Reihe mit einem statischen Endstellungsunterbrecher 2A' und 2B' geschaltet. Diese statischen Unterbrecher werden von einem Mikrosteuerbaustein 4 gesteuert, der die Lage des Schaltautomaten repräsentierende Signale empfängt, die von den Lagesensoren 5A und 5B, beispielsweise vom Typ Magnetsensoren, erzeugt worden sind, wodurch es möglich ist, zu jedem Zeitpunkt unabhängig von der Position des Schaltautomaten den Zustand der Betriebsfähigkeit der statischen Unterbrecher zu prüfen.
Das Ziel der Erfindung ist es, einen statischen Endstellungsunterbrecher zu schaffen, der bei einer hohen Verfügbarkeit zu jedem Zeitpunkt unabhängig von der Position des Schaltautomaten vollständig geprüft werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltautomatsteuerung zu schaffen, die einen solchen gegen ein Kurzschließen einer oder zwei der Steuerspulen geschützten Unterbrecher enthält.
Dazu hat die Erfindung einen statischen Endstellungsunterbrecher für eine Schaltautomatsteuerung zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Transistoren, die in einem Versorgungskreis einer Steuerspule des Schaltautomaten in Reihe geschaltet sind und wahlweise so gesteuert werden, das sie diesen Versorgungskreis schließen oder öffnen, ein Erfassungsmittel, das parallel zu den Anschlüssen des ersten und des zweiten Transistors geschaltet ist, um einen leitenden oder nichtleitenden Zustand des einen und des anderen des ersten und des zweiten Transistors zu erfassen, um einen Test ihrer korrekten Funktion vorzunehmen, und einen dritten Transistor, der mit dem Erfassungsmittel in Reihe geschaltet ist, um einen Test der korrekten Funktion des Erfassungsmittels vorzunehmen, umfasst.
Die Erfindung erstreckt sich auf eine Schaltautomatsteuerung, die einen derartigen statischen Endstellungsunterbrecher sowie ein System für den Schutz des statischen Unterbrechers vor einem Kurzschließen der Steuerspule umfasst, wobei dieses Schutzsystem eine Schutzspule, die zwischen der Steuerspule und dem Unterbrecher in Reihe geschaltet ist und eine viel geringere Induktivität als die Steuerspule besitzt, sowie eine Schaltung, die an den Anschlüssen der Schutzspule angeordnet ist und erfassen kann, ob der Spannungspegel an den Anschlüssen dieser Schutzspule größer ist als ein Schwellenwert, der einem Kurzschluss der Steuerspule entspricht und das Öffnen eines Transistors des Unterbrechers erzwingen kann, um ihn in einen nichtleitenden Zustand zu versetzen, um den Versorgungskreis der Steuerspule zu öffnen, umfasst.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend ausführlicher beschrieben sowie in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen:
1 auf sehr schematische Weise eine Schaltautomatsteuerung in einer Einschaltstellung;
2 die Schaltautomatsteuerung von 1 in der Ausschaltstellung des Schaltautomaten;
3 eine Schaltautomatsteuerung mit statischen Endstellungsunterbrechern und einem Mikrosteuerbaustein;
4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines statischen Endstellungsunterbrechers gemäß der Erfindung;
5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines statischen Endstellungsunterbrechers gemäß der Erfindung;
6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines statischen Endstellungsunterbrechers gemäß der Erfindung;
7 den statischen Endstellungsunterbrecher von 4 mit einem System für den Schutz vor einem Kurzschließen der Steuerspule.
In 4 umfasst ein statischer Endstellungsunterbrecher für eine Schaltautomatsteuerung, wie etwa der Unterbrecher 2A', der jedoch eine hohe Verfügbarkeit aufweist und vollständig geprüft werden kann, zwei Transistoren T1, T2, die in Reihe in den Versorgungskreis einer Steuerspule, im Fall des Beispiels in den Versorgungskreis der Spule 1A, geschaltet sind und die auf den Empfang des elektrischen Signals C1 bzw. C2 hin den Strom in diesem Kreis leiten oder nicht leiten. Außerdem umfasst der Unterbrecher in dem Ausführungsbeispiel von 4 zwei Spannungssensoren D1, D2, die jeweils zu den Anschlüssen der Transistoren T1 und T2 parallel geschaltet sind und jeweils Kontrollsignale V1 und V2 an den Mikrosteuerbaustein 4 liefern, die für den geschlossenen oder geöffneten Zustand der Transistoren T1 und T2 repräsentativ sind. Es sollte nachzuvollziehen sein, dass diese Kontrollsignale V1 und V2 in Reaktion auf die Steuersignale C1 und C2 erzeugt werden und der Ausführung einer Sequenz zur Selbstdiagnose des Unterbrechers durch den Mikrosteuerbaustein 4 dienen, wenn sich der Schaltautomat im Überwachungszustand befindet.
Gemäß der Erfindung umfasst der statische Endstellungsunterbrecher 2A' einen dritten Transistor T3, der mit den beiden Sensoren D1 und D2 in Reihe geschaltet ist, um dann, wenn er geöffnet wird, die Speisung dieser Letzteren zu unterbrechen.
Unter normalen Betriebsverhältnissen des Unterbrechers 2A' liegen die beiden Signale C1 und C2 mit einem bestimmten Spannungspegel gleichzeitig an den Transistoren T1 und T2 an, um sie leitend zu machen, so dass die Steuerspule 1A gespeist wird, oder um sie nichtleitend zu machen, so dass die Speisung der Steuerspule 1A unterbrochen wird.
Die Struktur des statischen Endstellungsunterbrechers mit dem Hilfstransistor T3 und den Sensoren D1 und D2 ermöglicht außerdem, wie im Folgenden deutlich wird, eine Testsequenz auszuführen, die ermöglicht, eine hundertprozentige Verfügbarkeit des Unterbrechers zu garantieren.
Der Test erfolgt mittels eines Programms, das von dem Mikrosteuerbaustein 4 ausgeführt wird. Dieser Test kann periodisch ausgelöst werden. Vereinbarungsgemäß symbolisieren im Folgenden C1+, C2+, C3+ die Steuersignale, die die Transistoren T1, T2, T3 jeweils dazu zwingen, in einen leitenden Zustand (geschlossene Stellung} überzugehen, und C1–, C2–, C3– symbolisieren die inaktiven Steuersignale, in Reaktion auf welche die Transistoren T1, T2, T3 jeweils im nichtleitenden Zustand (geöffnete Stellung) bleiben. V1+, V2+ symbolisieren die Kontrollsignale V1 bzw. V2, die für ein Anliegen einer Spannung an den Anschlüssen des Transistors T1 bzw. T2 repräsentativ sind, und V1–, V2– symbolisieren die Kontrollsignale V1 bzw. V2, die für das Fehlen einer Spannung an den Anschlüssen des Transistors T1 bzw. T2 repräsentativ sind.
Testsequenz

1- Die Transistoren T1, T2, T3 empfangen die Steuersignale C1–, C2–, C3–. Der Mikrosteuerbaustein 4 sollte den Empfang der Kontrollsignale V1–, V2– erfassen, da D1 und D2 nicht gespeist werden.
2- Der Mikrosteuerbaustein 4 legt dann das Steuersignal C3+ an den Transistor T3 an (die Transistoren T1 und T2 empfangen noch immer das Signal C1– bzw. C2–) und sollte den Empfang der Kontrollsignale V1+, V2+ erfassen. In diesem Stadium wird die korrekte Funktion der Erfassungskette D1 und D2 geprüft.
3- Der Mikrosteuerbaustein 4 legt dann das Signal C2+ an den Transistor T2 an (während der Transistor T1 noch immer das Signal C1– empfängt und der Transistor T3 noch immer das Signal C3+ empfängt) und sollte den Empfang der Kontrollsignale V1+ und V2– erfassen.
4- Der Mikrosteuerbaustein 4 legt danach das Signal C2– an den Transistor T2 an (während der Transistor T1 noch immer das Signal C1– empfängt und der Transistor T3 noch immer das Signal C3+ empfängt) und sollte den Empfang der Kontrollsignale V1+ und V2+ erfassen.
5- Der Mikrosteuerbaustein 4 legt anschließend das Signal C1+ an den Transistor T1 an (während der Transistor T2 noch immer das Signal C2– empfängt und der Transistor T3 noch immer das Signal C3+ empfängt) und sollte den Empfang der Kontrollsignale V1– und V2+ erfassen.
6- Der Mikrosteuerbaustein 4 legt dann C1– an den Transistor T1 an (während der Transistor T2 noch immer das Signal C2– empfängt und der Transistor T3 noch immer das Signal C3+ empfängt) und sollte den Empfang der Kontrollsignale V1+ und V2+ erfassen.
7- Schließlich legt der Mikrosteuerbaustein das Signal C3– an den Transistor T3 an (während der Transistor T1 noch immer das Signal C1– empfängt und der Transistor T2 noch immer das Signal C2– empfängt) und sollte den Empfang der Kontrollsignale V1– und V2– erfassen.

Es ist anzumerken, dass dann, wenn die Transistoren T1 und T2 die Steuersignale C1– und C2– empfangen, die Sensoren D1 und D2 der Hälfte der Spannung +TV ausgesetzt sind und das Signal V1+ bzw. V2+ erzeugen. Wenn der Mikrosteuerbaustein 4 ein Steuersignal C1+ zu dem Transistor T1 schickt, gelangt dieser in die Sättigung, die Spannung an seinen Anschlüssen verschwindet und folglich ist der Sensor D1 einer Spannung null ausgesetzt und erzeugt das Signal V1–. Was den Sensor D2 anbelangt, so ist er einer Spannung +TV ausgesetzt und erzeugt das Signal V2+. Folglich ist es bei dieser Anordnung erforderlich, dass jeder Sensor D1 oder D2 das Signal V1 oder V2 mit einem gleichen logischen Wert codiert, wenn er das Anliegen einer Spannung +TV erfasst und wenn er das Anliegen einer Spannung +TV/2 erfasst.
Außerdem ist zu beachten, dass der Hilfstransistor T3 dem statischen Unterbrecher gemäß der Erfindung eine hundertprozentige Prüfbarkeit verleiht, da jeder Ausfall, entweder eines Elements der Steuerkette C1, C2, C3 oder eines Elements der Kontrollkette D1, D2, T3 oder eines der Schaltelemente des Hauptstromkreises 1A, T1, T2, von dem Mikrosteuerbaustein 4 erfasst werden kann.
Bei der Anordnung von 4 sind die Sensoren D1 und D2 vorteilhaft zusammen mit einer Konstantstromquelle ausgebildet, die mit einem Photokoppler in Reihe geschaltet ist: Diese Anordnung ermöglicht einerseits die korrekte Codierung der Signale V1 und V2 in den erforderlichen Spannungsbereichen und andererseits die Übertragung der codierten Informationen an den Mikrosteuerbaustein 4 über Lichtleitfasern, wodurch eine galvanische Trennung für diese Informationen gewährleistet wird. Dieselbe Anordnung ist für die Übertragung der Steuersignale C1, C2 und C3 vorteilhaft.
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines statischen Endstellungsunterbrechers gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem eine Stromquelle SC1, die in Reihe mit dem Sensor D1 zu den Anschlüssen des Transistors T1 geschaltet ist, dem Sensor D1 vorgeschaltet ist, und bei dem der zweite Sensor D2 einfach durch eine Stromquelle SC2 ersetzt ist, wodurch ermöglicht wird, für eine gleiches Niveau der Kontrolle der Verfügbarkeit des Schalters nur einen Abgriff für die Kontrollinformationen V1' zu verwenden, die von einem Photokoppler D1 erzeugt werden. Außerdem vereinfacht dieser Aufbau die logische Codierung des Kontrollsignals V1'. Die Sequenz zum Testen der Verfügbarkeit des statischen Unterbrechers wird folgende:

1- Da die Transistoren T1, T2 und T3 die Steuersignale C1–, C2– bzw. C3– empfangen, sollte der Mikrosteuerbaustein den Empfang des Kontrollsignals V1'– erfassen, das eine Erfassung einer Spannungsfreiheit angibt.
2- Der Mikrosteuerbaustein 4 legt dann das Signal C3+ an den Transistor T3 an und sollte den Empfangs des Prüfsignals V1'+ erfassen, das eine Erfassung einer anliegenden Spannung angibt. In diesem Stadium ist verifiziert worden, dass die Prüfkette funktionsfähig ist und die Transistoren T1 und T2 in einem nichtleitenden Zustand sind.
3- Der Mikrosteuerbaustein legt dann das Signal C3– an den Transistor T3 an und sollte wiederum den Empfang des Kontrollsignals V1'– erfassen.
4- Der Mikrosteuerbaustein legt danach das Signal C2+ an den Transistor T2 an und sollte den Empfang des Kontrollsignals V1'+ erfassen, wenn der Transistor T2 beim Schließen funktionsfähig ist.
5- Der Mikrosteuerbaustein legt anschließend das Signal C2– an den Transistor T2 an und sollte wiederum den Empfang des Kontrollsignals V1'– erfassen, wenn der Transistor T2 beim Öffnen funktionsfähig ist.
6- Der Mikrosteuerbaustein legt dann das Signal C3+ an den Transistor T3 an und sollte den Empfang des Kontrollsignals V1'+ erfassen.
7- Der Mikrosteuerbaustein legt danach das Signal C1+ an den Transistor T1 an und sollte den Empfang des Kontrollsignals V1'– erfassen, wenn der Transistor T1 beim Schließen funktionsfähig ist.
8- Der Mikrosteuerbaustein legt danach das Signal C1– an den Transistor T1 an und sollte den Empfang des Kontrollsignals V1+ erfassen, wenn der Transistor beim Öffnen funktionsfähig ist.
9- Schließlich legt der Mikrosteuerbaustein das Signal C3– an den Transistor T3 an und sollte den Empfang des Kontrollsignals V1'– erfassen.

6 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des statischen Unterbrechers gemäß der Erfindung bei dem, im Vergleich zu jenem, der in 5 gezeigt ist, der Transistor T2 durch ein Paar von Thyristoren T2' und T2'' sowie einen Hilfs-MOS-Transistor T1 ersetzt ist, die jeweils durch Steuersignale C2' und C2'' gesteuert werden, wobei einer der Thyristoren zum Öffnen und der andere zum Schließen des Versorgungskreises der Spule verwendet wird. Diese Anordnung ermöglicht das Schalten hoher Leistungen. Das Unterbrechen des Versorgungskreises der Spule erfolgt zunächst mittels der Thyristoren und danach durch den Transistor T1. Umgekehrt erfolgt das Schließen des Versorgungskreises der Steuerspule zuerst mittels des Transistors T1 und danach mittels der Thyristoren. Auf diese Weise öffnet und schließt der Transistor T1 stromlos und ermöglicht die periodische Prüfung des statischen Schalters mit einer Sequenz, die den vorher beschriebenen ähnlich ist.
In 7 ist ein Teil einer Schaltautomatsteuerung mit einem statischen Unterbrecher 2A' gemäß der Erfindung gezeigt, der beispielsweise in Reihe in den Versorgungskreis der Steuerspule 1A geschaltet ist und der gegen einen Zweiganschlussfehler während der Wartung des Schaltautomaten, der ihn direkt unter die Spannung setzen würde, die die Steuerspule 1A speist, d. h. wenn die Steuerspule 1A kurzgeschlossen werden würde, geschützt ist.
Die Spule 1A wird beispielsweise mit einer Spannung +TV von 140 bis 280 V versorgt und weist typisch folgende Merkmale auf: 0,1 H und 100 Ω. Wie weiter oben angegeben worden ist, äußert sich ein Kurzschluss der Spule 1A über dem Schalter 2A' zum Zeitpunkt des Anschlusses der Speisung der Spule 1A in einem plötzlichen Ansteigen der Spannung und des Stroms in den Transistoren T1 und T2 des Unterbrechers 2A' auf ihre Maximalwerte. Es ist folglich erforderlich, das Zustandekommen dieses Kurzschlusses zu erfassen und die Versorgungsleitung des Unterbrechers zu trennen, bevor die Transistoren zerstört werden.
Eine entsprechende Schutzschaltung muss auch für den Unterbrecher 2B' vorgesehen werden.
Im Folgenden wird nur die Schutzschaltung beschrieben, die dem Unterbrecher 2A' zugeordnet ist. Diese Schutzschaltung umfasst zunächst eine Schutzspule 10, die zwischen die Steuerspule 1A und den statischen Unterbrecher 2A' in Reihe geschaltet ist. Im Kurzschlussfall liegt die gesamte Zündspannung der Versorgung +TV für einen kurzen Augenblick an der Spule 10 an. Daher liegt an den Anschlüssen der Transistoren T1 und T2 keine oder nur eine geringe Spannung an. Der Strom wächst linear mit einem starken Anstieg di/dt (U = Ldi/dt, U = cte), wobei der Strom i jedoch während der ersten 10 Mikrosekunden der Entstehung des Kurzschlusses einen mäßigen Wert beibehält. Während die Spannung +TV an den Anschlüssen der Spule aufgebaut wird, nimmt außerdem der Strom, der die Schutzspule 10 durchfließt, linear mit einem verhältnismäßig geringen Anstieg zu, da die Induktivität der Spule 1A weit größer als jene der Spule 10 ist, deren Induktivität typisch etwa 0,6 mH beträgt. Es wird angemerkt, dass hingegen dann, wenn kein Kurzschluss vorliegt, die Spannung +TV an der Spule 1A anliegt und sich der Strom mit einem erheblich geringeren Anstieg als zuvor einstellt. Aus diesem Grund ist die Spannung an den Anschlüssen der Spule 1A äußerst niedrig.
Die Schutzspule 10 ist beispielsweise mit Hilfe eines Ferritkerns verwirklicht, der den Vorteil einer sehr stabilen und geringen relativen magnetischen Permeabilität für geringe Koerzitivfeldstärken hat, wobei diese relative Permeabilität bei einer Sättigung plötzlich auf 1 übergeht. Die Schutzspule muss so dimensioniert sein, dass sie für den von dem Unterbrecher zu unterbrechenden Strom nicht in die Sättigung gerät. Sie begrenzt folglich den Strom in dem Unterbrecher während der ersten Mikrosekunden, die auf die Entstehung des Kurzschlusses folgen, auf eine geringe Stärke.
Die Erfassung eines Kurzschlusses der Steuerspule 1A erfolgt durch eine Elektronik 11, die an den Anschlüssen der Schutzspule 10 angeordnet ist. Diese Elektronik umfasst, wie aus 7 ersichtlich ist, eine RC-Schaltung, die typisch eine Zeitkonstante von ungefähr 10 μs hat. Diese RC-Schaltung filtert die hochfrequenten Signale, die beim Schalten durch die parasitären Kapazitäten der Spulen erzeugt werden. Das von der RC-Schaltung erzeugte Signal wird von einer Zener-Diode Z gekappt, um ein Logiksignal zu erzeugen, das auf eine bistabile Kippschaltung BS einwirkt, die die aufeinander folgenden Zustände der Steuerspule 1A speichert. Vorteilhaft ist die Elektronik 11 von der Schutzspule 10 galvanisch getrennt, wenn diese die Primärseite eines Transformators bildet, während die Sekundärseite aus einer Wicklung mit einigen Windungen gebildet ist, um die von der Elektronik zu messende Spannung zum Zeitpunkt des Kurzschlusses auf einige Volt zu reduzieren.
Wie 7 zeigt, ist zwischen das Steuersignal C1 und den Transistor T1 sowie zwischen das Steuersignal C2 und den Transistor T2 eine bistabile Kippschaltung BS eingefügt, um die Transistoren T1 und T2 gleichzeitig zu öffnen, falls eine erhöhte Spannung erfasst wird, die einem Kurzschluss an den Anschlüssen der Schutzspule 10 entspricht. Der Kurzschlusszustand der Steuerspule 1A wird über einem Eingang A einer der Kippschaltungen BS erzeugt, die an den Mikrosteuerbaustein 4 angeschlossen sein kann.
Es wird angemerkt, dass diese Schutzschaltung 11 der Transistoren des statischen Unterbrechers gemäß der Erfindung in den ersten Mikrosekunden, die auf einen Kurzschluss folgen, wirksam ist und dass daher die Transistoren T1 und T2 dann geöffnet werden, wenn sie der Strom mit einer geringen Stärke durchfließt, die im Allgemeinen geringer als ihr Nennstrom in der Größenordnung von 2,5 A ist.

Claims

Statischer Endstellungsunterbrecher für eine Schaltautomatsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Transistoren (T1, T2), die in einem Versorgungskreis einer Steuerspule (1A, 1B) des Schaltautomaten in Reihe geschaltet sind und wahlweise so gesteuert werden, dass sie diesen Versorgungskreis schließen oder öffnen, ein Erfassungsmittel, das parallel zu den Anschlüssen des ersten und des zweiten Transistors geschaltet ist, um einen leitenden oder nichtleitenden Zustand des einen und des anderen des ersten und des zweiten Transistors zu erfassen, um einen Test ihrer korrekten Funktion vorzunehmen, und einen dritten Transistor (T3), der mit dem Erfassungsmittel in Reihe geschaltet ist, um einen Test der korrekten Funktion des Erfassungsmittels vorzunehmen, umfasst.
Unterbrecher nach Anspruch 1, bei dem das Erfassungsmittel einen ersten Photokoppler (D1), der zu den Anschlüssen des ersten Transistors parallelgeschaltet ist, und einen zweiten Photokoppler (D2), der zu den Anschlüssen des zweiten Transistors parallelgeschaltet ist, umfasst.
Unterbrecher nach Anspruch 1, bei dem das Erfassungsmittel eine erste Stromquelle (SC1), die mit einem Photokoppler (D1) in Reihe geschaltet ist, wobei die erste Stromquelle und der Photokoppler zu den Anschlüssen des ersten Transistors parallelgeschaltet sind, und eine zweite Stromquelle (SC2), die zu den Anschlüssen des zweiten Transistors parallelgeschaltet ist, umfasst.
Unterbrecher nach Anspruch 3, bei dem der zweite Transistor (T2) durch zwei parallelgeschaltete Thyristoren (T2', T2'') ersetzt ist.
Schaltautomatsteuerung, die einen Unterbrecher (2A', 2B') nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sowie ein System für den Schutz des Unterbrechers vor einem Kurzschluss der Steuerspule (1A, 1B) umfasst, wobei dieses Schutzsystem eine Schutzspule (10), die zwischen der Steuerspule und dem Unterbrecher in Reihe geschaltet ist und eine viel geringere Induktivität als die Induktivität der Steuerspulen besitzt, sowie eine Schaltung (11), die an den Anschlüssen der Schutzspule angeordnet ist und erfassen kann, ob der Spannungspegel an den Anschlüssen dieser Schutzspule größer ist als ein Schwellenwert, der einem Kurzschluss der Steuerspule entspricht, und das Öffnen eines Transistors des Unterbrechers erzwingen kann, um sie in einen nichtleitenden Zustand zu versetzen, um den Versorgungskreis der Steuerspule zu öffnen, umfasst.