EP2122647A1 - Electric direct current network for water vessels and for offshore units having increased shut-off security - Google Patents

Electric direct current network for water vessels and for offshore units having increased shut-off security

Info

Publication number
EP2122647A1
EP2122647A1 EP08701641A EP08701641A EP2122647A1 EP 2122647 A1 EP2122647 A1 EP 2122647A1 EP 08701641 A EP08701641 A EP 08701641A EP 08701641 A EP08701641 A EP 08701641A EP 2122647 A1 EP2122647 A1 EP 2122647A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
network
switching
pole
switch
commutation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP08701641A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2122647B1 (en
Inventor
Gerd Ahlf
Werner Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2122647A1 publication Critical patent/EP2122647A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2122647B1 publication Critical patent/EP2122647B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/08—Propulsion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric

Definitions

  • the invention relates to an electrical DC network for watercraft, especially for underwater vehicles, as well as for offshore installations according to the preamble of claim 1;
  • Such an electrical DC network is known for example from DE 10 2005 031 761 B3.
  • an electrical DC network of a watercraft in particular an underwater vehicle, known in which between a DC power source, such as a battery or a fuel cell system, and an electrical load, such as a traction motor or a vehicle electrical system, a Stromabschalt adopted is connected, which comprises a formed as a vacuum switch circuit breaker and a commutation device.
  • a DC power source such as a battery or a fuel cell system
  • an electrical load such as a traction motor or a vehicle electrical system
  • the commutation device acts on the vacuum switch immediately after the generation of the arc with an oppositely directed current which compensates for the current flowing in the arc or at least reduces it to such an extent that the arc comes to an end.
  • the commutation device has a commutation circuit lying parallel to the vacuum switch and comprising a switch and a charge accumulator, for example a capacitor.
  • a control device Via a control device, it is ensured that the switch is activated immediately after the opening of the vacuum switch in such a way that the charge accumulator runs parallel to the vacuum. circuit breaker and polarity reversed in order to extinguish the arc resulting in the switch when opening.
  • a charge generator such as an electric coil, may be provided, which is controlled by the control device so that it generates a compensation current after opening the vacuum switch, which extinguishes the arc resulting from the opening of the vacuum switch.
  • the turn-off device for at least one of the two switching poles has a commutation device for deleting an arc generated in this switching pole, because by switching off the current in this one switching pole is normally de-energized due to the current zero crossing of the other switching pole momentarily, so that he also experiences a current zero crossing, which leads to a deletion of the arc in this switching pole.
  • the turn-off device can also have its own commutation device for each of the two switching poles.
  • the turn-off device can also have its own commutation device for each of the two switching poles.
  • the vacuum switch to a further, third switching pole, which is mechanically coupled to the first and the second switching pole and which is connected in series with the second switching pole in the current branch from the negative pole of the DC power source to the consumer.
  • the second switching pole and the third switching pole each have their own commutation. It is sufficient if the second switching pole and the third switching pole have a common commutation device, i. the commutation device is connected in parallel with the series connection of the two switching poles. It is also sufficient if the second switching pole has a commutation device, whereas the third switching pole has no commutation device, i. only to the second switching pole is connected in parallel a commutation device. If this commutation extinguishes the arc in the second switching pole, there is also an interruption of the current flow and thus a deletion of the arc in the third switching pole.
  • the contact gap with an open switching pole between 1.5 mm and 15 mm, preferably between 2 and 5 mm.
  • a particularly stable magnetic field in the switching pole and thus a particularly good breaking capacity can be achieved.
  • a further increase in the switch-off safety is possible in that a commutation pulse is triggered in a commutation device only at a predetermined minimum contact gap in the switching pole (eg minimum contact gap of 3 mm). This can be made possible, for example, by a delay of the triggering pulse of the commutation device by a time corresponding to the vacuum switch.
  • the total inductance of a commutation circuit of a commutation device is preferably at most 0.5 ⁇ H.
  • a commutation pulse is triggered only after a minimum arc duration has expired. This can ensure that the arc is sufficiently diffused and thus a safe shutdown is possible.
  • transient recovery voltages at the switching pole can be limited to values below 500 V / ⁇ s.
  • the switch-off device preferably has a device for measuring tripping characteristics in the DC network and for generating a tripping pulse for a mechanical opening mechanism of the vacuum switch and for the commutation device from one or more of these tripping characteristics.
  • the shutdown device has at least one overcurrent release for the vacuum interrupter, wherein as overcurrent release both instantaneous overcurrent release (ie delay of the overcurrent trip only by the proper time of the switch) and delayed overcurrent release (ie delay of the overcurrent trip through the proper time of the switch and through an adjustable in the overcurrent release Time) can be used.
  • overcurrent release both instantaneous overcurrent release (ie delay of the overcurrent trip only by the proper time of the switch) and delayed overcurrent release (ie delay of the overcurrent trip through the proper time of the switch and through an adjustable in the overcurrent release Time) can be used.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a DC network with a turn-off device with a switched between a DC power source and a consumer three-pole vacuum switch and two commutation
  • Figure 2 shows an advantageous embodiment of a commutation
  • FIG. 3 shows a side view of a switch-off device
  • FIG. 4 shows a front view of a switch-off device
  • a DC power supply 1 shown in FIG. 1 in a particularly simplified representation has a DC power source 2, an electrical load 3 and a disconnection device 4 for disconnecting a current flowing between the DC power source 2 and the load 3.
  • the turn-off device 4 has a vacuum switch 5 connected between the DC power source 2 and the load 3 and having three switching poles (i.e., three switching paths) 5a, 5b, 5c.
  • the switching poles are mechanically coupled to each other and have a common mechanical drive, i. An opening or closing of the three switching poles always takes place simultaneously.
  • the switching pole 5a is connected in a current branch 6, which connects a positive pole of the DC power source 2 to the consumer 3.
  • the switching poles 5b and 5c are in series in one
  • the turn-off device 4 has a first commutation device 8 which is connected in parallel with the switching pole 5a and serves to extinguish arcs in the switching pole 5a by applying a countercurrent to the switching pole 5a. Furthermore, the turn-off device 4 has a second commutation device 9, which is connected in parallel with the series connection of the two switching poles 5b and 5c.
  • the turn-off device 4 may also have only the commutation device 8 or only the commutation device 9.
  • a measuring device 19 serves to measure tripping characteristics in the DC network 1 and to generate a tripping pulse for a mechanical opening mechanism 21 of FIG
  • Vacuum switch 5 and for the commutation 8, 9 from one or more of these tripping characteristics are connected via control lines 20 to the opening mechanism 21 and the commutation devices 8, 9.
  • the turn-off device 4 shown with two commutation devices 8, 9 and a total of three switched in series and mechanically coupled to each other switching poles (or switching sections) 5a, 5b, 5c is characterized by a particularly high breaking capacity and a particularly high shutdown safety with great compactness. Due to the two commutation devices 8, 9 even a shutdown of a double ground fault in the DC network 1 is possible.
  • Each of the commutation 8, 9 here preferably - as shown in Figure 2 - designed as a pulse circuit 10 Kommut réellesstrom Vietnamese on a high-power semiconductor switch 11 for high pulse currents, such as a thyristor, a surge capacitor 12, a charging device 13 for charging the capacitor 12 and a Ignition device 14 for ignition of the high-power semiconductor switch 11 comprises.
  • the vacuum circuit breaker 5 is arranged above the commutation device 8 or 9, which is essentially formed by the high-power thyristor 11 and the capacitor 12.
  • the vacuum interrupters 15 of the vacuum circuit breaker 5 are connected via insulators 16 to a housing of the switch drive 17.
  • switching tubes 15 and insulators 16 are used for low nominal voltages, which allow a much more compact and lighter design.
  • FIG. 4 shows a front view of the advantageous embodiment of the shut-off device 4 according to FIG. 1, shown in side view in FIG. 1.
  • the three vacuum interrupters 15 of the three poles 5a, 5b, 5c of the switch 5 are - as already shown in FIG. 3 - via the commutation devices 8 , 9 arranged and connected via insulators with the housing of the switch drive 17. The current paths are not shown for reasons of clarity.
  • the commutation device 8 is connected in parallel with the switching pole 5a and the commutation device 9 in parallel with the series connection of the switching poles 5b and 5c.
  • the commutation devices 8, 9 each have a high-performance thyristor 11 and a capacitor
  • the shutdown device is further characterized by the following features: Limiting the maximum rate of change of current through the vacuum interrupters to less than 2000 A / ⁇ s during the commutation process,
  • transient recovery voltage transient voltage after a short circuit current interruption

Abstract

The invention relates to an electric direct current network (1) for surface and submarine vessels and for offshore units, having at least one direct current source (2), in particular a battery and/or fuel cell installation, at least one electric consumer (3), e.g. an electric drive motor or a border network, and at least one shut-off device (4) for shutting off a direct current flowing into the direct current network (1). The shut-off device (4) comprises a vacuum switch (5) that is switched in the network and a commutation device (8 or 9), through which a produced electric arc can be turned off when the switch (5) is opened. The shut-off security can be increased such that the vacuum switch (5) comprises a first switch pole (5a) and a second switch pole (5b). The first switch pole (5a) is switched in a current branch (6) from a plus pole of the direct current source (2) to the consumer (3) and the second switch pole (5b) is switched in a current branch (7) from a minus pole of the direct current source (2) to the consumer (3). Both of the switch poles (5a, 5b) are mechanically coupled together and the shut-off device (4) for at least one of the two switch poles (5a, 5b) comprises a commutation device (8 or 9) for turning off an electric arc produced in said switch pole (5a or 5b).

Description

Beschreibungdescription
Elektrisches Gleichstromnetz für Wasserfahrzeuge sowie für Offshoreanlagen mit erhöhter AbschaltsicherheitElectric DC network for watercraft and offshore installations with increased shutdown safety
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gleichstromnetz für Wasserfahrzeuge, insbesondere für Unterwasserfahrzeuge, sowie für Offshoreanlagen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ; ein derartiges elektrisches Gleichstromnetz ist beispielswei- se aus der DE 10 2005 031 761 B3 bekannt.The invention relates to an electrical DC network for watercraft, especially for underwater vehicles, as well as for offshore installations according to the preamble of claim 1; Such an electrical DC network is known for example from DE 10 2005 031 761 B3.
Aus der DE 10 2005 031 761 B3 ist ein elektrischen Gleichstromnetz eines Wasserfahrzeuges, insbesondere eines Unterwasserfahrzeuges, bekannt, bei dem zwischen einer Gleich- Stromquelle, beispielsweise einer Batterie oder einer Brennstoffzellenanlage, und einem elektrischen Verbraucher, beispielsweise einem Fahrmotor oder einem Bordnetz, eine Stromabschalteinrichtung geschaltet ist, die einen als Vakuumschalter ausgebildeten Leistungsschalter und eine Kommutie- rungseinrichtung umfasst.From DE 10 2005 031 761 B3 an electrical DC network of a watercraft, in particular an underwater vehicle, known in which between a DC power source, such as a battery or a fuel cell system, and an electrical load, such as a traction motor or a vehicle electrical system, a Stromabschalteinrichtung is connected, which comprises a formed as a vacuum switch circuit breaker and a commutation device.
Durch die Kommutierungseinrichtung ist ein Lichtbogen löschbar, der beim Öffnen des Schalters durch den durch den Schalter fließenden Strom erzeugt wird. Die Kommutierungseinrich- tung beaufschlagt hierzu den Vakuumschalter unmittelbar nach der Erzeugung des Lichtbogens mit einem entgegengesetzt gerichteten Strom, der den im Lichtbogen fließenden Strom kompensiert oder zumindest soweit vermindert, dass der Lichtbogen zum Erlöschen kommt.By the commutation of an arc is erasable, which is generated when opening the switch by the current flowing through the switch. For this purpose, the commutation device acts on the vacuum switch immediately after the generation of the arc with an oppositely directed current which compensates for the current flowing in the arc or at least reduces it to such an extent that the arc comes to an end.
Die Komutierungseinrichtung kann hierbei auf vielfältige Weise aufgebaut sein. Beispielsweise weist die Kommutierungseinrichtung einen parallel zum Vakuumschalter liegenden Kommutierungsstromkreis auf, der einen Schalter sowie einen La- dungsspeicher, beispielsweise einen Kondensator, umfasst. Ü- ber eine Steuereinrichtung wird sichergestellt, dass unmittelbar nach dem Öffnen des Vakuumschalters der Schalter so angesteuert wird, dass der Ladungsspeicher parallel zum Vaku- umleistungsschalter und gegensinnig gepolt geschaltet wird, um den im Schalter beim Öffnen entstehenden Lichtbogen zu löschen. Anstelle des Ladungsspeichers kann auch ein Ladungserzeuger, beispielsweise eine elektrische Spule, vorgesehen sein, der von der Steuereinrichtung so angesteuert wird, dass er nach dem Öffnen des Vakuumschalters einen Kompensationsstrom erzeugt, der den beim Öffnen des Vakuumschalters entstehenden Lichtbogen löscht.The Komutierungseinrichtung can be constructed in many ways. By way of example, the commutation device has a commutation circuit lying parallel to the vacuum switch and comprising a switch and a charge accumulator, for example a capacitor. Via a control device, it is ensured that the switch is activated immediately after the opening of the vacuum switch in such a way that the charge accumulator runs parallel to the vacuum. circuit breaker and polarity reversed in order to extinguish the arc resulting in the switch when opening. Instead of the charge accumulator, a charge generator, such as an electric coil, may be provided, which is controlled by the control device so that it generates a compensation current after opening the vacuum switch, which extinguishes the arc resulting from the opening of the vacuum switch.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Gleichstromnetz gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass es eine noch höhere Abschaltsicherheit aufweist .Proceeding from this, it is an object of the present invention to develop a DC network according to the preamble of claim 1 such that it has an even higher shutdown safety.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Gleichstromnetz gemäß Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.The solution of this object succeeds according to the invention by a DC network according to claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Durch die Anordnung jeweils eines Schaltpoles (d.h. einer Schaltstrecke) sowohl in dem an dem Pluspol als auch in dem an dem Minuspol angeschlossenen Stromzweig und durch die mechanische Kopplung der beiden Schaltpole erfolgt eine gleichzeitige Trennung beider Stromzweige und somit eine gleichzeitige beidseitige Trennung von Verbraucher und Gleichstrom- quelle. Hierdurch kann die Abschaltsicherheit in dem Gleichstromnetz vergrößert werden. Es ist dabei ausreichend, wenn die Abschalteinrichtung für zumindest einen der beiden Schaltpole eine Kommutierungseinrichtung zum Löschen eines in diesem Schaltpol erzeugten Lichtbogens aufweist, denn durch das Abschalten des Stromes in diesem einen Schaltpol wird im Normalfall aufgrund des Stromnulldurchganges der andere Schaltpol kurzzeitig stromlos, so dass er ebenfalls einen Stromnulldurchgang erfährt, der zu einer Löschung des Lichtbogens in diesem Schaltpol führt.By arranging in each case one switching pole (ie a switching path) both in the current branch connected to the positive pole and in the negative pole and by the mechanical coupling of the two switching poles, a simultaneous separation of the two current branches and thus a simultaneous two-sided separation of consumer and direct current - source. As a result, the shutdown safety can be increased in the DC network. It is sufficient if the turn-off device for at least one of the two switching poles has a commutation device for deleting an arc generated in this switching pole, because by switching off the current in this one switching pole is normally de-energized due to the current zero crossing of the other switching pole momentarily, so that he also experiences a current zero crossing, which leads to a deletion of the arc in this switching pole.
Zur weiteren Erhöhung der Abschaltsicherheit kann die Abschalteinrichtung aber auch für jeden der beiden Schaltpole eine jeweils eigene Kommutierungseinrichtung aufweisen. Hier- durch ist sogar ein Abschalten eines Doppelerdschlusses in einem Gleichstromnetz möglich.In order to further increase the disconnect safety, however, the turn-off device can also have its own commutation device for each of the two switching poles. Here- By even switching off a double ground fault in a DC network is possible.
Von Vorteil weist der Vakuumschalter einen weiteren, dritten Schaltpol auf, der mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Schaltpol gekoppelt ist und der in Reihe zu dem zweiten Schaltpol in den Stromzweig von dem Minuspol der Gleichstromquelle zu dem Verbraucher geschaltet ist. Durch eine derartige gleichzeitige zweipolige Abschaltung des Verbrauchers, d.h. Abschaltung in zwei Stromzweigen, mit einem einzigen dreipoligen Vakuumschalter und der Serienschaltung von zwei Polen (d.h. zwei Schaltstrecken) in einem Stromzweig kann eine besonders hohe Abschaltsicherheit durch Redundanz in der Spannungsfestigkeit erzielt werden.Advantageously, the vacuum switch to a further, third switching pole, which is mechanically coupled to the first and the second switching pole and which is connected in series with the second switching pole in the current branch from the negative pole of the DC power source to the consumer. By such a simultaneous two-pole shutdown of the consumer, i. Shutdown in two current branches, with a single three-pole vacuum switch and the series connection of two poles (i.e., two switching paths) in one branch, a particularly high cut-off reliability can be achieved by redundancy in the dielectric strength.
Es ist dabei nicht notwendig, dass der zweite Schaltpol und der dritte Schaltpol eine jeweils eigene Kommutierungseinrichtung aufweisen. Es ist ausreichend, wenn der zweite Schaltpol und der dritte Schaltpol eine gemeinsame Kommutie- rungseinrichtung aufweisen, d.h. die Kommutierungseinrichtung ist parallel zu der Reihenschaltung der beiden Schaltpole geschaltet. Es ist auch ausreichend, wenn der zweite Schaltpol ein Kommutierungseinrichtung aufweist, der dritte Schaltpol dagegen keine Kommutierungseinrichtung aufweist, d.h. nur zu dem zweiten Schaltpol ist parallel eine Kommutierungseinrichtung geschaltet. Wenn diese Kommutierungseinrichtung den Lichtbogen in dem zweiten Schaltpol löscht, kommt es auch zu einem Unterbrechung des Stromflusses und somit zu einer Löschung des Lichtbogens in dem dritten Schaltpol.It is not necessary that the second switching pole and the third switching pole each have their own commutation. It is sufficient if the second switching pole and the third switching pole have a common commutation device, i. the commutation device is connected in parallel with the series connection of the two switching poles. It is also sufficient if the second switching pole has a commutation device, whereas the third switching pole has no commutation device, i. only to the second switching pole is connected in parallel a commutation device. If this commutation extinguishes the arc in the second switching pole, there is also an interruption of the current flow and thus a deletion of the arc in the third switching pole.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Kontaktspalt bei einem geöffneten Schaltpol zwischen 1.5 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 mm. Hierdurch kann ein besonders stabiles Magnetfeld in dem Schaltpol und somit ein besonders gutes Abschaltvermögen erzielt werden. Eine weitere Erhöhung der Abschaltsicherheit ist dadurch möglich, dass eine Auslösung eines Kommutierungsimpulses in einer Kommutierungseinrichtung erst bei einem vorgegebenen Min- destkontaktspalt im Schaltpol erfolgt (z.B. Mindestkontakt- spalt von 3 mm) . Dies kann beispielsweise durch eine Verzögerung des Auslöseimpulses der Kommutierungseinrichtung um eine dem Vakuumschalter entsprechende Zeitdauer ermöglicht werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the contact gap with an open switching pole between 1.5 mm and 15 mm, preferably between 2 and 5 mm. In this way, a particularly stable magnetic field in the switching pole and thus a particularly good breaking capacity can be achieved. A further increase in the switch-off safety is possible in that a commutation pulse is triggered in a commutation device only at a predetermined minimum contact gap in the switching pole (eg minimum contact gap of 3 mm). This can be made possible, for example, by a delay of the triggering pulse of the commutation device by a time corresponding to the vacuum switch.
Die Gesamtinduktivität eines Kommutierungsstromkreises einer Kommutierungseinrichtung beträgt vorzugsweise maximal 0,5 μH. Durch einen derart niederinduktiven Aufbau kann ein besonders schneller Stromanstieg (dl/dt) erreicht werden.The total inductance of a commutation circuit of a commutation device is preferably at most 0.5 μH. By such a low-inductance structure, a particularly fast current increase (dl / dt) can be achieved.
Bevorzugt erfolgt eine Auslösung eines Kommutierungsimpulses erst nach Ablauf einer Mindestlichtbogendauer . Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Lichtbogen ausreichend diffus wird und somit eine sichere Abschaltung möglich wird.Preferably, a commutation pulse is triggered only after a minimum arc duration has expired. This can ensure that the arc is sufficiently diffused and thus a safe shutdown is possible.
Wenn die Kommutierungseinrichtung parallel zu einem Schaltpol geschaltete RC-Glieder und/oder Varistoren aufweist, können transiente Wiederkehrspannungen an dem Schaltpol (Einschwingspannung nach erfolgter Kurzschlussstromunterbrechung) auf Werte unter 500 V/μs begrenzt werden.If the commutation device has RC elements and / or varistors connected in parallel with a switching pole, transient recovery voltages at the switching pole (transient voltage after a short-circuit current interruption) can be limited to values below 500 V / μs.
Bevorzugt weist die Abschalteinrichtung eine Einrichtung zur Messung von Auslösekenngrößen in dem Gleichstromnetz und zur Erzeugung eines Auslöseimpulses für einen mechanischen Öffnungsmechanismus des Vakuumschalters sowie für die Kommutierungseinrichtung aus einer oder mehreren dieser Auslösekenn- großen auf.The switch-off device preferably has a device for measuring tripping characteristics in the DC network and for generating a tripping pulse for a mechanical opening mechanism of the vacuum switch and for the commutation device from one or more of these tripping characteristics.
Von Vorteil weist die Abschalteinrichtung zumindest einen Ü- berstromauslöser für den Vakuumschalter auf, wobei als Über- stromauslöser sowohl unverzögerte Überstromauslöser (d.h. Verzögerung der Überstromauslösung nur durch die Eigenzeit des Schalters) und verzögerte Überstromauslöser (d.h. Verzögerung der Überstromauslösung durch die Eigenzeit des Schalters und durch eine in dem Überstromauslöser einstellbare Zeit) zum Einsatz kommen können. Hierdurch ist eine Selektivität bzw. Staffelung in der Überstromauslösung verschiedener Schalter in einem Gleichstromnetz möglich.Advantageously, the shutdown device has at least one overcurrent release for the vacuum interrupter, wherein as overcurrent release both instantaneous overcurrent release (ie delay of the overcurrent trip only by the proper time of the switch) and delayed overcurrent release (ie delay of the overcurrent trip through the proper time of the switch and through an adjustable in the overcurrent release Time) can be used. As a result, a selectivity or staggering in the overcurrent release of various switches in a DC network is possible.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in den Figuren näher erläutert; es zeigen:The invention and further advantageous embodiments of the invention according to features of the subclaims are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments in the figures; show it:
FIG 1 ein Prinzipschaltbild eines Gleichstromnetzes mit einer Abschalteinrichtung mit einem zwischen einer Gleichstromquelle und einem Verbraucher geschalteten dreipoligen Vakuumschalter und zwei Kommutierungseinrichtungen, FIG 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Kommutierungseinrichtung,1 shows a circuit diagram of a DC network with a turn-off device with a switched between a DC power source and a consumer three-pole vacuum switch and two commutation, Figure 2 shows an advantageous embodiment of a commutation,
FIG 3 eine Seitenansicht einer Abschalteinrichtung, FIG 4 eine Frontansicht einer Abschalteinrichtung,3 shows a side view of a switch-off device, FIG. 4 shows a front view of a switch-off device,
Ein in FIG 1 in einer besonders vereinfachten Darstellung gezeigtes Gleichstromnetz 1 weist eine Gleichstromquelle 2, einen elektrischen Verbraucher 3 und eine Abschalteinrichtung 4 zur Abschaltung eines zwischen der Gleichstromquelle 2 und dem Verbraucher 3 fließenden Stromes auf. Die Abschaltein- richtung 4 weist einen zwischen die Gleichstromquelle 2 und den Verbraucher 3 geschalteten Vakuumschalter 5 mit drei Schaltpolen (d.h. drei Schaltstrecken) 5a, 5b, 5c auf. Die Schaltpole sind hierbei mechanisch miteinander gekoppelt und weisen eine gemeinsamen mechanischen Antrieb auf, d.h. ein Öffnen bzw. Schließen der drei Schaltpole erfolgt immer gleichzeitig.A DC power supply 1 shown in FIG. 1 in a particularly simplified representation has a DC power source 2, an electrical load 3 and a disconnection device 4 for disconnecting a current flowing between the DC power source 2 and the load 3. The turn-off device 4 has a vacuum switch 5 connected between the DC power source 2 and the load 3 and having three switching poles (i.e., three switching paths) 5a, 5b, 5c. The switching poles are mechanically coupled to each other and have a common mechanical drive, i. An opening or closing of the three switching poles always takes place simultaneously.
Der Schaltpol 5a ist in einen Stromzweig 6 geschaltet, der einen Pluspol der Gleichstromquelle 2 mit dem Verbraucher 3 verbindet. Die Schaltpole 5b und 5c sind in Reihe in einenThe switching pole 5a is connected in a current branch 6, which connects a positive pole of the DC power source 2 to the consumer 3. The switching poles 5b and 5c are in series in one
Stromzweig 7 geschaltet, der einen Minuspol der Gleichstromquelle 2 mit dem Verbraucher 3 verbindet. Die Abschalteinrichtung 4 weist eine erste Kommutierungseinrichtung 8 auf, die parallel zu dem Schaltpol 5a geschaltet ist und zur Löschung von Lichtbögen in dem Schaltpol 5a durch Beaufschlagung des Schaltpols 5a mit einem Gegenstrom dient. Weiterhin weist die Abschalteinrichtung 4 eine zweite Kommutierungseinrichtung 9 auf, die parallel zu der Reihenschaltung der beiden Schaltpole 5b und 5c geschaltet ist.Current branch 7 connected, which connects a negative pole of the DC power source 2 to the load 3. The turn-off device 4 has a first commutation device 8 which is connected in parallel with the switching pole 5a and serves to extinguish arcs in the switching pole 5a by applying a countercurrent to the switching pole 5a. Furthermore, the turn-off device 4 has a second commutation device 9, which is connected in parallel with the series connection of the two switching poles 5b and 5c.
Alternativ kann die Abschalteinrichtung 4 auch nur die Kommu- tierungseinrichtung 8 oder nur die Kommutierungseinrichtung 9 aufweisen .Alternatively, the turn-off device 4 may also have only the commutation device 8 or only the commutation device 9.
Eine Messeinrichtung 19 dient zur Messung von Auslösekenngrößen in dem Gleichstromnetz 1 und zu Erzeugung eines Auslöse- impulses für einen mechanischen Öffnungsmechanismus 21 desA measuring device 19 serves to measure tripping characteristics in the DC network 1 and to generate a tripping pulse for a mechanical opening mechanism 21 of FIG
Vakuumschalters 5 sowie für die Kommutierungseinrichtungen 8, 9 aus einer oder mehreren dieser Auslösekenngrößen. Die Messeinrichtung 19 ist hierzu über Steuerleitungen 20 mit dem Öffnungsmechanismus 21 und den Kommutierungseinrichtungen 8, 9 verbunden.Vacuum switch 5 and for the commutation 8, 9 from one or more of these tripping characteristics. For this purpose, the measuring device 19 is connected via control lines 20 to the opening mechanism 21 and the commutation devices 8, 9.
Die gezeigte Abschalteinrichtung 4 mit zwei Kommutierungseinrichtungen 8, 9 und insgesamt drei in Serie geschalteten und mechanisch miteinander gekoppelten Schaltpolen (bzw. Schalt- strecken) 5a, 5b, 5c zeichnet sich durch ein besonders hohes Abschaltvermögen und eine besonders hohe Abschaltsicherheit bei großer Kompaktheit aus. Aufgrund der zwei Kommutierungseinrichtungen 8, 9 ist sogar ein Abschalten eines Doppelerdschlusses in dem Gleichstromnetz 1 möglich.The turn-off device 4 shown with two commutation devices 8, 9 and a total of three switched in series and mechanically coupled to each other switching poles (or switching sections) 5a, 5b, 5c is characterized by a particularly high breaking capacity and a particularly high shutdown safety with great compactness. Due to the two commutation devices 8, 9 even a shutdown of a double ground fault in the DC network 1 is possible.
Jede der Kommutierungseinrichtungen 8, 9 weist hierbei bevorzugt - wie in FIG 2 dargestellt - einen als Impulskreis 10 ausgebildeten Kommutierungsstromkreis auf, der einen Hochleistungshalbleiterschalter 11 für hohe Impulsströme, z.B. einen Thyristor, einen Stoßkondensator 12, eine Ladevorrichtung 13 zur Aufladung des Kondensators 12 und eine Zündvorrichtung 14 zur Zündung des Hochleistungshalbleiterschalters 11 umfasst. FIG 3 zeigt eine Seitenansicht einer vorteilhaften Ausbildung der Abschalteinrichtung 4 gemäß Fig. 1. Der Vakuumleistungsschalter 5 ist oberhalb der Kommutierungseinrichtung 8 bzw. 9 angeordnet, die im Wesentlichen durch den Hochleistungsthy- ristor 11 und den Kondensator 12 gebildet wird. Die Vakuumschaltröhren 15 des Vakuumleistungsschalters 5 sind dabei ü- ber Isolatoren 16 mit einem Gehäuse des Schalterantriebs 17 verbunden. Der Kondensator 12 und der HochleistungsthyristorEach of the commutation 8, 9 here preferably - as shown in Figure 2 - designed as a pulse circuit 10 Kommutierungsstromkreis on a high-power semiconductor switch 11 for high pulse currents, such as a thyristor, a surge capacitor 12, a charging device 13 for charging the capacitor 12 and a Ignition device 14 for ignition of the high-power semiconductor switch 11 comprises. 3 shows a side view of an advantageous embodiment of the shutdown device 4 according to FIG. 1. The vacuum circuit breaker 5 is arranged above the commutation device 8 or 9, which is essentially formed by the high-power thyristor 11 and the capacitor 12. The vacuum interrupters 15 of the vacuum circuit breaker 5 are connected via insulators 16 to a housing of the switch drive 17. The capacitor 12 and the high-performance thyristor
11 sind über Strombahnen 18 parallel zu der Vakuumschaltröhre 15 geschaltet. In einer optimierten Anordnung werden Schaltröhren 15 und Isolatoren 16 für niedrige Nennspannungen eingesetzt, welche eine deutlich kompaktere und leichtere Bauweise zulassen.11 are connected via current paths 18 parallel to the vacuum interrupter 15. In an optimized arrangement switching tubes 15 and insulators 16 are used for low nominal voltages, which allow a much more compact and lighter design.
FIG 4 zeigt eine Frontansicht der in FIG 3 in Seitenansicht gezeigten vorteilhaften Ausbildung der Abschalteinrichtung 4 gemäß Fig. 1. Die drei Vakuumschaltröhren 15 der drei Pole 5a, 5b, 5c des Schalters 5 sind - wie bereits in FIG 3 gezeigt - über den Kommutierungseinrichtungen 8, 9 angeordnet und über Isolatoren mit dem Gehäuse des Schalterantriebes 17 verbunden. Die Strombahnen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Kommutierungseinrichtung 8 ist parallel zu dem Schaltpol 5a und die Kommutierungseinrichtung 9 parallel zu der Reihenschaltung der Schaltpole 5b und 5c geschaltet. Die Kommutierungseinrichtungen 8, 9 weisen jeweils einen Hochleistungsthyristor 11 und ein KondensatorFIG. 4 shows a front view of the advantageous embodiment of the shut-off device 4 according to FIG. 1, shown in side view in FIG. 1. The three vacuum interrupters 15 of the three poles 5a, 5b, 5c of the switch 5 are - as already shown in FIG. 3 - via the commutation devices 8 , 9 arranged and connected via insulators with the housing of the switch drive 17. The current paths are not shown for reasons of clarity. The commutation device 8 is connected in parallel with the switching pole 5a and the commutation device 9 in parallel with the series connection of the switching poles 5b and 5c. The commutation devices 8, 9 each have a high-performance thyristor 11 and a capacitor
12 auf.12 on.
Die Verwendung eines derartigen dreipoligen Vakuumleistungs- Schalters 5 mit zwei Kommutierungseinrichtungen 8, 9 erlaubt höchste Abschaltsicherheit mit insgesamt drei Schaltstrecken in Serie, von denen zwei aktiv kommutiert werden, bei kompakter Bauweise.The use of such a three-pole vacuum power switch 5 with two commutation devices 8, 9 allows maximum disconnect safety with a total of three switching paths in series, of which two are actively commutated, with a compact design.
Die Abschalteinrichtung zeichnet sich weiterhin durch folgende Merkmale aus : - Begrenzung der maximalen Stromänderungsrate durch die Vakuumschaltröhren auf unter 2000 A/μs während des Kommutierungsvorgangs,The shutdown device is further characterized by the following features: Limiting the maximum rate of change of current through the vacuum interrupters to less than 2000 A / μs during the commutation process,
- Begrenzung der transienten Wiederkehrspannung (Einschwing- Spannung nach erfolgter Kurzschlussstromunterbrechung) an den Vakuumschaltröhren durch Beschaltung mit parallelen RC- Gliedern und/oder Varistoren auf Werte unter 500 V/μs,Limitation of the transient recovery voltage (transient voltage after a short circuit current interruption) on the vacuum interrupters by wiring with parallel RC elements and / or varistors to values below 500 V / μs,
- niederinduktiver Aufbau mit einer Gesamtinduktivität im Kommutierungsstromkreis von maximal 0,5 μH, - Messung des im Gleichstromnetz fließenden Stroms und/oder der darin auftretenden Stromsteilheiten und/oder der Netzspannung, und Erzeugung eines Auslöseimpulses für den mechanischen Öffnungsmechanismus des Vakuumschalters sowie den Kommutierungsstromkreis aus einer oder mehreren dieser Auslösekenngrößen,- Low-inductance structure with a total inductance in the commutation of maximum 0.5 uH, - Measurement of the current flowing in the DC power and / or the current gradients occurring therein and / or the mains voltage, and generating a trigger pulse for the mechanical opening mechanism of the vacuum switch and the commutation of a or more of these triggering parameters,
- analoge Verwendung der Auslösekenngrößen zur Gewinnung eines Auslösesignals, z. B. Strommesswandler,- Analogous use of the tripping characteristics to obtain a trigger signal, z. B. current transducer,
- Digitalisierung der notwendigen Auslösekenngrößen und digitale Verarbeitung zu einem Auslösesignal, - Mindestkontaktspalt 1,5 bis 2mm, vorteilhaft 2 - 5mm, größer 5 bis max . 15mm; Begründung für kleiner 15mm: bei größerem Abstand nimmt das stabilisierende Magnetfeld ab und damit auch das Abschaltvermögen,- Digitization of the necessary tripping characteristics and digital processing to a trigger signal, - Minimum contact gap 1.5 to 2mm, preferably 2 - 5mm, greater 5 to max. 15mm; Reason for smaller 15mm: at a greater distance decreases the stabilizing magnetic field and thus the breaking capacity,
- Auslösung des Kommutierungsimpulses erst bei einem Mindest- kontaktspalt im Vakuumschalter von 3 mm durch Messung des- Triggering of the commutation pulse only at a minimum contact gap in the vacuum switch of 3 mm by measuring the
Kontaktabständes,Contact Abständes,
- Auslösung des Kommutierungsimpulses erst bei einem Mindestkontaktspalt im Vakuumschalter von 3 mm durch Verzögerung des Auslöseimpulses des Kommutierungsstromkreises um eine dem Vakuumschaltgerät entsprechende Zeitdauer,Triggering of the commutation pulse only at a minimum contact gap in the vacuum switch of 3 mm by delaying the tripping pulse of the commutation circuit by a time corresponding to the vacuum switching device,
- Verwendung eines Vakuumschaltantriebs mit einer maximalen Auslöseverzögerung (Anlegen Auslöseimpuls bis Kontaktöffnung ≥ 3 mm) von maximal 50 ms,- use of a vacuum switching drive with a maximum tripping delay (applying tripping pulse to contact opening ≥ 3 mm) of a maximum of 50 ms,
- Verwendung eines Vakuumschaltantriebs mit einer Auslösever- zögerung (Anlegen Auslöseimpuls bis Kontaktöffnung ≥ 3 mm) von < 50 ms, vorzugsweise < 30 ms,- Use of a vacuum switching drive with a tripping delay (applying tripping pulse to contact opening ≥ 3 mm) of <50 ms, preferably <30 ms,
- Verwendung eines Vakuumschaltantriebs mit einer Kontaktandruckkraft von mindestens 4 kN pro Schaltröhre, - Begrenzung des Kontakthubes auf maximal 5...6 mm, um ein maximales Schaltvermögen der eingesetzten Vakuumschaltröhren zu erreichen,Use of a vacuum switching drive with a contact pressure of at least 4 kN per interrupter, Limitation of the contact stroke to a maximum of 5 ... 6 mm, in order to achieve a maximum switching capacity of the vacuum interrupters used,
- Verwendung von Vakuumschaltröhren mit Axialmagnetfeldkon- takten mit einer typischen Axialfeldstärke von mindestens 5 mT/kA, möglichst 8...10 mT/kA,- use of vacuum interrupters with axial magnetic field contacts with a typical axial field strength of at least 5 mT / kA, preferably 8 ... 10 mT / kA,
- galvanische Trennung der Ladevorrichtung des Energiespeichers durch ein elektromechanisch oder pneumatisch betätigbares Schaltelement zeitgleich oder nach dem Auslöseimpuls, - extrem kompakter Aufbau durch Verwendung eines dreipoligen Vakuumschalters,- galvanic separation of the charging device of the energy storage by an electromechanically or pneumatically actuated switching element at the same time or after the trigger pulse, - extremely compact design by using a three-pole vacuum switch,
- besonders kompakter Aufbau durch Verwendung von rückwärts leitenden Halbleiterschaltern für die Zuschaltung des Energiespeichers (Kondensators) . - Particularly compact design by using backward conductive semiconductor switches for the connection of the energy storage (capacitor).

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrisches Gleichstromnetz (1) für Unter- und Überwasserfahrzeuge sowie für Offshoreanlagen mit erhöhter Abschalt- Sicherheit, mit zumindest einer Gleichstromquelle (2), insbesondere einer Batterie- und/oder Brennstoffzellenanlage, zumindest einem elektrischen Verbraucher (3), z.B. einem elektrischen Antriebsmotor oder einem Bordnetz, und zumindest einer Abschalteinrichtung (4) zur Abschaltung eines in dem Gleichstromnetz (1) fließenden Gleichstromes, wobei die Abschalteinrichtung (4) einen in das Netz geschalteten Vakuumschalter (5) und eine Kommutierungseinrichtung (8 bzw. 9) aufweist, durch welche ein beim Öffnen des Schalters (5) erzeugter Lichtbogen löschbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumschalter (5) einen ersten Schaltpol (5a) und einen zweiten Schaltpol (5b) aufweist, wobei der erste Schaltpol (5a) in einen Stromzweig (6) von einem Pluspol der Gleichstromquelle (2) zu dem Verbraucher (3) und der zweite Schaltpol (5b) in einen Stromzweig (7) von einem Minuspol der Gleichstromquelle (2) zu dem Verbraucher (3) geschaltet ist, wobei die beiden Schaltpole (5a, 5b) mechanisch miteinander gekoppelt sind und wobei die Abschalteinrichtung (4) für zumindest einen der beiden Schaltpole (5a, 5b) eine Kommutierungseinrichtung (8 bzw. 9) zum Löschen eines in diesem Schaltpol (5a bzw. 5b) erzeugten Lichtbogens aufweist.1. Electrical DC network (1) for under- and over-water vehicles and for offshore installations with increased shut-off safety, with at least one DC power source (2), in particular a battery and / or fuel cell system, at least one electrical load (3), e.g. an electric drive motor or a vehicle electrical system, and at least one switch-off device (4) for switching off a DC current flowing in the DC network (1), wherein the switch-off device (4) comprises a vacuum switch (5) connected in the network and a commutation device (8 or 9) characterized in that the arc generated by the opening of the switch (5) can be erased, characterized in that the vacuum switch (5) has a first switching pole (5a) and a second switching pole (5b), wherein the first switching pole (5a) in a Current branch (6) from a positive pole of the DC power source (2) to the load (3) and the second switching pole (5b) in a branch circuit (7) from a negative pole of the DC power source (2) to the load (3) is connected, the two switching poles (5a, 5b) are mechanically coupled to each other and wherein the switching-off device (4) for at least one of the two switching poles (5a, 5b) a commutation device (8 or 9) for deleting e ines in this switching pole (5a and 5b) generated arc.
2. Gleichstromnetz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (4) für jeden der beiden Schaltpole (5a, 5b) eine jeweils eigene Kom- mutierungseinrichtung (8 bzw. 9) aufweist.2. DC network (1) according to claim 1, characterized in that the shut-off device (4) for each of the two switching poles (5a, 5b) each have their own mutant mutation means (8 or 9).
3. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumschalter (5) einen weiteren, dritten Schaltpol (5c) aufweist, der mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Schaltpol (5a, 5b) gekoppelt ist und der in Reihe zu dem zweiten Schaltpol (5b) in den Stromzweig (8) von dem Minuspol der Gleichstromquelle 2) zu dem Verbraucher (3) geschaltet ist. 3. DC network (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum switch (5) has a further, third switching pole (5c) which is mechanically coupled to the first and the second switching pole (5a, 5b) and in Row is connected to the second switching pole (5b) in the current branch (8) from the negative pole of the DC power source 2) to the load (3).
4. Gleichstromnetz (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaltpol (5b) und der dritte Schaltpol (5c) eine gemeinsame Kommutierungseinrichtung (9) aufweisen.4. DC network (1) according to claim 3, characterized in that the second switching pole (5b) and the third switching pole (5c) have a common commutation device (9).
5. Gleichstromnetz (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schaltpol eine Kommutierungseinrichtung und der dritte Schaltpol keine Kommutierungseinrichtung aufweist.5. DC network (1) according to claim 3, characterized in that the second switching pole has a commutation device and the third switching pole has no commutation device.
6. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktspalt bei einem geöffneten Schaltpol (5a, 5b, 5c) zwischen 1.5 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 mm, beträgt.6. DC network (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact gap at an open switching pole (5a, 5b, 5c) between 1.5 mm and 15 mm, preferably between 2 and 5 mm.
7. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslösung eines Kommutierungsimpulses in der Kommutierungseinrichtung (8, 9) eines Schaltpoles (5a, 5b, 5c) erst bei einem vorgegebenen Mindest- kontaktspalt im Schaltpol (5a, 5b, 5c) erfolgt.7. DC network (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that a triggering of a Kommutierungsimpulses in the commutation (8, 9) of a switching pole (5a, 5b, 5c) only at a predetermined minimum contact gap in Schaltpol (5a, 5b 5c).
8. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kommutierungsstromkreis (10) einer Kommutierungseinrichtung (8, 9) eine Gesamtinduk- tivität von maximal 0,5 μH aufweist.8. DC network (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a commutation circuit (10) of a commutation device (8, 9) has a total inductivity of not more than 0.5 μH.
9. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslösung eines Kommutierungsimpulses in der Kommutierungseinrichtung (8, 9) erst nach Ablauf einer Mindestlichtbogendauer erfolgt.9. DC network (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a triggering of a commutation pulse in the commutation device (8, 9) takes place only after a minimum arc duration.
10. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (4) parallel zu einem Schaltpol (5a, 5b, 5c) geschaltete RC- Glieder und/oder Varistoren zur Begrenzung transienter Wiederkehrspannungen an dem Schaltpol (5a, 5b, 5c) aufweist. 10. DC network (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the turn-off device (4) parallel to a switching pole (5 a, 5 b, 5 c) connected RC elements and / or varistors for limiting transient recovery voltages at the switching pole (5 a, 5b, 5c).
11. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (4; eine Einrichtung (19) zur Messung von Auslösekenngrößen in dem Gleichstromnetz (1) und zu Erzeugung eines Auslöseimpul- ses für einen mechanischen Öffnungsmechanismus (21) des Vakuumschalters (5) sowie für die Kommutierungseinrichtung (8, 9] aus einer oder mehreren dieser Auslösekenngrößen aufweist.11. Direct current network (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switch-off device (4) is a device (19) for measuring tripping characteristics in the direct current network (1) and for generating a tripping pulse for a mechanical opening mechanism (21). of the vacuum switch (5) and for the commutation device (8, 9] from one or more of these tripping characteristics.
12. Gleichstromnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (4; zumindest einen Überstromauslöser für den Vakuumschalter (5) aufweist . 12. DC network (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switch-off device (4) has at least one overcurrent release for the vacuum switch (5).
EP08701641.6A 2007-01-24 2008-01-23 Electric direct current network for water vessels and for offshore units having increased shut-off security Not-in-force EP2122647B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710004528 DE102007004528B3 (en) 2007-01-24 2007-01-24 Electric DC network for watercraft and offshore installations with increased shutdown safety
PCT/EP2008/050759 WO2008090175A1 (en) 2007-01-24 2008-01-23 Electric direct current network for water vessels and for offshore units having increased shut-off security

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2122647A1 true EP2122647A1 (en) 2009-11-25
EP2122647B1 EP2122647B1 (en) 2014-11-26

Family

ID=39316425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08701641.6A Not-in-force EP2122647B1 (en) 2007-01-24 2008-01-23 Electric direct current network for water vessels and for offshore units having increased shut-off security

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2122647B1 (en)
KR (1) KR101140428B1 (en)
DE (1) DE102007004528B3 (en)
ES (1) ES2527061T3 (en)
WO (1) WO2008090175A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010052136A1 (en) 2010-11-22 2012-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Circuit arrangements for electronically controlled DC networks
KR102615108B1 (en) * 2016-12-21 2023-12-15 한국전기연구원 Device and method for interrupting dc current by injection of reverse current using vacuum gap switch
CN107867384B (en) * 2017-10-28 2019-07-26 中车永济电机有限公司 5000 tons of inland water transport marine electric propulsion systems

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3548256A (en) * 1968-07-05 1970-12-15 Gen Electric High voltage d-c circuit breaker
JP3114328B2 (en) * 1992-02-20 2000-12-04 株式会社日立製作所 DC circuit breaker
DE19525288C2 (en) * 1995-07-03 2002-08-01 Siemens Ag Multipole vacuum switch with parallel poles
JP4403782B2 (en) 2003-11-17 2010-01-27 株式会社日立製作所 Vacuum switchgear
DE102005031761B3 (en) * 2005-07-07 2006-08-24 Howaldtswerke-Deutsche Werft Gmbh Watercraft e.g. submarine boat, has circuit breaker provided between power source and electrical load, where circuit breaker is formed by vacuum switch having commutation device arranged outside of cylindrical housing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008090175A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2122647B1 (en) 2014-11-26
KR20090106627A (en) 2009-10-09
WO2008090175A1 (en) 2008-07-31
DE102007004528B3 (en) 2008-08-07
ES2527061T3 (en) 2015-01-20
KR101140428B1 (en) 2012-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3084960B1 (en) Switching device for conducting and interrupting electric currents
EP3158571B1 (en) Switch disconnector for direct current interruption
EP2737588B1 (en) Dc voltage circuit breaker
EP2732521B1 (en) Direct current circuit breaker
EP3061111B1 (en) Apparatus and method for switching a direct current
DE102017122008A1 (en) ELECTRIC SWITCH
EP3072143A1 (en) Device for switching a direct current
EP3440686B1 (en) Switching device for conducting and interrupting electrical currents
EP3429885A1 (en) Dc overcurrent protection apparatus
EP1991999B1 (en) Electrical switching device
EP2122647B1 (en) Electric direct current network for water vessels and for offshore units having increased shut-off security
EP2111628B1 (en) Electric direct current network for water vessels and for offshore units
EP2511956B1 (en) Three-circuit voltage spike protection for a photovoltaic system
WO2012175319A1 (en) Switching device
EP2500208B1 (en) Protective circuit assembly
EP1498997B1 (en) Power supply and distribution for a ship
DE102013224834A1 (en) AC load disconnect switch for overhead lines of a traction power supply network and method for operating an AC load break switch
EP1101234A1 (en) Device for short-circuit protection
DE112013006274T5 (en) Thyristor-based on-load tap-changer and associated method
DE102012005031A1 (en) Service switching device e.g. fault current limiter, has contact apparatuses which are provided in interior of pressure-resistant chamber so that pressure inside the pressure-tight chamber is raised to extinguish the generated arc
EP3549150B1 (en) Device for separating an electrical system from an energy source
WO2017167514A1 (en) Circuit arrangement for protecting loads connected to a multi-phase network, having undervoltage and overvoltage switch-off function
EP3417468B1 (en) Switching apparatus, converter apparatus with switchingsinstallation and method to protect the converter apparatus
DE102018214806A1 (en) High or medium voltage switchgear
DE102009059839A1 (en) Device for use with e.g. electrical switching device for detecting reversal of current direction in photovoltaic strand, has magnetically polarized armature operatively connected with actuator

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090709

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20140624

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 698609

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20141215

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502008012428

Country of ref document: DE

Effective date: 20150108

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2527061

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20150120

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20141126

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150326

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150326

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150226

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150227

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502008012428

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20150123

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150131

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150131

26N No opposition filed

Effective date: 20150827

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150123

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 698609

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20150123

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20160127

Year of fee payment: 9

Ref country code: TR

Payment date: 20160106

Year of fee payment: 9

Ref country code: ES

Payment date: 20160223

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150123

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20160111

Year of fee payment: 9

Ref country code: SE

Payment date: 20160114

Year of fee payment: 9

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20170320

Year of fee payment: 10

Ref country code: FR

Payment date: 20170117

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20080123

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20141126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150131

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20170123

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170124

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170123

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170123

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170124

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20180627

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502008012428

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180131

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180801

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20180928

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170123