JP5405319B2 - スイッチング・デバイス、その使用及びスイッチングのための方法 - Google Patents
スイッチング・デバイス、その使用及びスイッチングのための方法 Download PDFInfo
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Description
且つ、前記ユニットは、前記電流経路の中の電流と同期して、切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチの内の一方を開き;
そして、この素子が切り離された状態にあるとき、先に述べた前記少なくとも一つの素子と直列の、当該デバイスのもう一方の機械的スイッチを開き;
且つ、前記フィーダの中の電圧と同期して、接続の手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対して並列の、前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、当該デバイスのもう一方の機械的スイッチを閉じ;
そして、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、先に述べた前記第一のスイッチを閉じる。
前記ユニットは、第一のスイッチ及び第二のスイッチが閉じられた状態から開始して、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対応する前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチの内の一方をコントロールして開き;
そして、先に述べた前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、前記第二のスイッチを開き;
且つ、前記第一のスイッチの内の一方をコントロールして閉じることにより、接続の手順をコントロールするように構成され;
そのとき、もう一方の第一のスイッチに対応する前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、前記第二のスイッチを閉じ;
そして最後に、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、前記もう一方の第一のスイッチを閉じる。
前記ユニットは、第一及び第二のスイッチの全てが閉じられた状態から開始して、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対応する前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチの内の一方をコントロールして開き;
そして、最初に述べた前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、前記第二のスイッチに対して直列の先に述べた前記少なくとも一つの素子、および/または、もう一方の前記少なくとも一つの素子に対応する第一及び第二のスイッチを開き;
且つ、前記第一のスイッチの内の一方をコントロールして閉じることにより、接続の手順をコントロールするように構成され;
そのとき、先に述べたブランチの中の、前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、もう一方の第一のスイッチに対して並列の第二のスイッチを閉じ;
そして最後に、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、先に述べた第二のスイッチを閉じる。
間隔を開けて配置された前記スイッチを形成するために、一方では、前記フィーダ及び前記負荷の内の一方に接続されるように構成された、固定された第一の主接点を有し;
そしてもう一方では、前記フィーダ及び前記負荷の内のもう一方に接続されるように構成された、固定された第二の主接点を有し;
前記主接点の間のギャップの中に、
一方では、第一の前記少なくとも一つの素子により前記第一の主接点に接続された、固定された第一の素子の接点を有し;
そしてもう一方では、第二の前記少なくとも一つの素子により前記第二の主接点に接続された、固定された第二の素子の接点を有し;
そして、前記第一の主接点を前記第二の主接点に接続し、それによって、当該フィーダを負荷に接続する閉鎖位置と、ギャップが前記主接点の間に形成される開放位置との間で可動である可動接点を有し;
前記素子の接点は、前記可動接点の延長線に沿って配置され;
それによって、前記閉鎖位置において、前記可動接点が、前記素子の接点と接触して、前記第一の主接点と第一の素子の接点の間、及び前記第二の主接点と第二の素子の接点の間の接続を、一方では、前記可動接点を介して、そしてもう一方では、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子を介して、を形成し;
そして、前記ユニットは、当該可動接点の動きを前記フィーダの中の電流に同期させることにより、切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一の少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一の主接点を前記可動接点から分離させ;
それによって、前記第一の少なくとも一つの素子が、次回に、切り離された状態にあるとき、前記第一の素子の接点を前記可動接点から分離させ;
且つ、当該可動接点の動きを前記フィーダの電圧に同期させることにより、前記接続の手順をコントロールするように構成され;
その手順において、当該可動接点は、それが第一の主接点及び第一の素子の接点と接触する位置から開始して;
前記第二の少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、第二の素子の接点と接触し;
そして、前記第二の少なくとも一つの素子が、次回に、接続の状態にあるとき、前記第二の主接点と接触し、それによって、第一の主接点と第二の主接点の間の経路を閉じる。
時間Toに、第一の相の当該可動接点が、第一の相の前記第一の主接点から分離され;
Toの後約T/6に、第一の相の240電気角度後方の第三の相の当該可動接点が、第三の相の第一の主接点から分離され;
それぞれの相のそれぞれの前記第一の少なくとも一つの素子を介して、それぞれの相の電流を伝送するために、Toの後約T/3に、第一の相の120電気角度後方の第二の相の当該可動接点が、第二の相の第一の主接点から分離され;
前記可動接点は、動きを続けて、Toの後約T/2に、前記第一の素子の接点から第一の相の前記可動接点を分離させ;
それぞれの相の中に電流が流れていないとき、前記ギャップを作り出すことを開始するために、Toの後約3T/4に、第二及び第三の相の当該可動接点が、これらの相の前記第一の素子の接点から同時に分離され;
ここで、Tは前記交流電圧の周期である。
これらの相の中の前記第二の少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、時間Toに同時に、第二の相、及び第二の相に120電気角度遅れる第三の相のための前記第二の素子の接点と接触し;
第一の主接点から第二の主接点への経路の中の電流を伝送するために、前記第二の少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、Toの後約T/2に、同時に、これらの二つの相の前記第二の主接点と接触し;
Toの後約3T/4に、前記第二の相に120電気角度先行する第一の前記相の当該可動接点が、その相の第二の素子の接点と接触し;
Toの後約5T/4に、前記第一の相の前記第二の主接点と接触し;
ここで、Tは、前記交流電圧の周期である。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]交流電圧フィーダ(7)に対する負荷(2〜5)の接続及び切り離しのためのデバイスであって:
電流経路内で、当該フィーダと負荷を接続するように構成された少なくとも一つの機械的スイッチと;
前記接続及び切り離しをそれぞれ実行するために、前記スイッチの開閉をコントロールするように構成されたユニット(36〜39)と;
を有するデバイスにおいて、
当該デバイスは、前記電流経路内で直列に接続されるように構成された、二つの第一の、前記機械的スイッチ(60,61)を有し、そのそれぞれが、バイパス・ブランチを有し、各バイパス・ブランチは、その中を通る電流を少なくとも遮断方向に遮断し且つその中を通る電流を少なくとも一つの方向に伝送させる機能を備えた少なくとも一つの素子(26〜28,32〜34)を備えていること;
及び、前記ユニットは、前記電流経路の中の電流と同期して、切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチ(60,61)の内の一方を開き;
そして、この素子が切り離された状態にあるとき、先に述べた前記少なくとも一つの素子に対して直列の、当該デバイスのもう一方の機械的スイッチ(60,61,66,66' ,66'')を開き;
且つ、前記フィーダの中の電圧と同期して、接続の手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチ(60,61)の内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、当該デバイスのもう一方の機械的スイッチを閉じ;
そして、先に述べた前記第一のスイッチに対して並列の前記少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、先に述べた前記第一のスイッチを閉じる;
ことを特徴とするデバイス。
[2]下記特徴を有する前記[1]に記載のデバイス:
当該デバイスは、二つの前記第一のスイッチ(60,61)の他に、前記バイパス・ブランチの両者の前記少なくとも一つの素子に直列に接続された、少なくとも一つの更なる第二の機械的スイッチ(66,66' ,66'')を有している。
[3]下記特徴を有する前記[2]に記載のデバイス:
当該デバイスは、前記第二のスイッチ(66)を一つ有し、
且つ、前記第二のスイッチは、前記第一のスイッチ(60,61)の両者に直列に接続されている。
[4]下記特徴を有する前記[3]に記載のデバイス:
前記第二のスイッチ(66)は、前記第一のスイッチ(60,61)の間の、且つそれらに対して直列の、且つ前記少なくとも一つの素子(64,65)のそれぞれに対して直列のミドル・スイッチとして配置されている。
[5]下記特徴を有する前記[3]に記載のデバイス:
前記第二のスイッチ(66)は、前記第二のスイッチと前記第一のスイッチ(60,61)の直列接続の、一方の端に配置されている。
[6]下記特徴を有する前記[2]に記載のデバイス:
当該デバイスは、二つの前記第二のスイッチ(66' ,66'')を有し、且つ、一つの前記第二のスイッチは、前記バイパス・ブランチのそれぞれの中の前記少なくとも一つの素子(64,65)に対して直列に配置されている。
[7]下記特徴を有する前記[1]に記載のデバイス:
前記もう一方のスイッチは、第一のスイッチの内のもう一方であり、且つ、当該デバイスは、機械的スイッチ(60,61)を二つだけ有している。
[8]下記特徴を有する前記[4]に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、第一のスイッチ(60,61)及び第二のスイッチ(66)が閉じられた状態から開始して、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対応する前記少なくとも一つの素子(64,65)が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチの内の一方をコントロールして開き;
そして、先に述べた前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、前記第二のスイッチをコントロールして開き;
且つ、前記第一のスイッチ(60,61)の内の一方をコントロールして閉じることにより、接続の手順をコントロールするように構成され;
そのとき、第一のスイッチの内のもう一方に対応する前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、前記第二のスイッチ(66)を閉じ;
最後に、第一のスイッチの内の前記もう一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチの内のもう一方を閉じる。
[9]下記特徴を有する前記[6]に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、第一のスイッチ(60,61)及び第二のスイッチ(66' ,66'')の全てが閉じられた状態から開始して、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一のスイッチの内の一方に対応する前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチの内の一方をコントロールして開き;
そして、最初に述べた前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、先に述べた前記少なくとも一つの素子に対して直列の前記第二のスイッチ、および/または、前記少なくとも一つの素子の内のもう一方に対応する第一及び第二のスイッチを開き;
且つ、前記第一のスイッチ(60,61)の内の一方をコントロールして閉じることにより、接続の手順をコントロールするように構成され;
そのとき、先に述べた第二のスイッチの当該ブランチの中の前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、第一のスイッチの内のもう一方に対して並列の第二のスイッチを閉じ;
最後に、先に述べた第二スイッチに対して並列の前記少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、先に述べた第二のスイッチを閉じる。
[10]下記特徴を有する前記[1]から[9]の何れか1つに記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、接続及び切り離しの前記手順をコントロールするように構成され;
接続の手順のために、前記バイパス・ブランチの内の一方の中の、前記少なくとも一つの素子(64,65)の接続の状態及び切り離しの状態を使用し;
且つ、切り離しの手順のために、前記バイパス・ブランチの内のもう一方の中の、前記少なくとも一つの素子(65,64)の切り離しの状態及び接続の状態を使用する。
[11]下記特徴を有する前記[4]に記載のデバイス:
当該デバイスは、
間隔を開けて配置された前記スイッチを形成するために、
一方では、前記フィーダ及び前記負荷の内の一方に接続されるように構成され、固定された第一の主接点(14〜16)と;
そしてもう一方では、前記フィーダ及び前記負荷の内のもう一方に接続されるように構成され、固定された第二の主接点(17〜19)と;を有し、
前記主接点の間のギャップの中に、
一方では、第一の前記少なくとも一つの素子(26〜28)により前記第一の主接点に接続された、固定された第一の素子の接点(23〜25)と;
そしてもう一方では、第二の前記少なくとも一つの素子(32〜43)により、前記第二の主接点(29〜31)に接続された、固定された第二の素子の接点と;
前記第一の主接点を前記第二の主接点に接続し、それによって当該フィーダを負荷に接続する閉鎖位置と、ギャップが前記主接点の間に形成される開放位置との間で、可動の可動接点(20〜22)と;を有し、
前記素子の接点は、前記可動接点の延長線に沿って配置され、それによって、前記閉鎖位置において、前記可動接点(20〜22)が前記素子の接点(23〜25、29〜31)と接触し、前記第一の主接点と第一の素子の接点の間、及び前記第二の主接点と第二の素子の接点の間の接続を、一方では、前記可動接点を介して、そしてもう一方では、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子を介して、形成するように構成されており;
且つ、前記ユニット(36〜39)は、前記フィーダの中の電流に、当該可動接点(20〜22)の動きを同期させることにより、切り離しの手順をコントロールするように構成され;
前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一の主接点(14〜16)を前記可動接点から分離させ;
それによって、前記第一の少なくとも一つの素子が、次回に、切り離された状態にあるとき、前記第一の素子の接点(23〜25)を前記可動接点から分離させ;
且つ、前記フィーダの電圧に、当該可動接点の動きを同期させることにより、前記接続の手順をコントロールするように構成され;
この接続の手順において、当該可動接点は、それが第一の主接点(14〜16)及び第一の素子の接点(23〜25)と接触する位置から開始し;
前記第二の少なくとも一つの素子(32〜43)が切り離された状態にあるとき、第二の素子の接点(29〜31)と接触し;
そして、前記第二の少なくとも一つの素子が次回に接続の状態にあるとき、前記第二の主接点(17〜19)と接触し、それによって、第一の主接点と第二の主接点の間の経路を閉じる。
[12]下記特徴を有する前記[1]から前記[11]の何れか1つに記載のデバイス:
当該デバイスは、三相交流電圧フィーダに対して、負荷を接続させまた切り離すように構成され、
且つ、当該デバイスは、前記相(I,II,III)のそれぞれに対して前記少なくとも一つの素子を備えた、前記機械的スイッチとバイパス・ブランチの一組を有している。
[13]下記特徴を有する前記[11]または[12]に記載のデバイス:
前記三つの可動接点(20〜22)は、その動きを行うため、固定的に相互に接続され、それによって、三相の接続及び切り離しが互いに依存することになる。
[14]下記特徴を有する前記[13]に記載のデバイス:
前記可動接点(20〜22)の長さの関係、および/または、各相の前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)の配置は、接続及び切り離しの前記動作の間に機械的なオフセットを得るように調整され、この機械的なオフセットは、これらの相の間の定められた時間遅延をもたらす。
[15]下記特徴を有する前記[11]から[14]の何れか1つに記載のデバイス:
前記ユニットは、電動モータ(36)を有し、
且つ、前記単数または複数の可動接点(20〜22)は、前記モータの出力シャフト(35)に接続されている。
[16]下記特徴を有する前記[15]に記載のデバイス:
前記単数または複数の可動接点(20〜22)は、前記モータの出力シャフト(35)と一致する前記円弧の中心を備えた円弧形状である。
[17]下記特徴を有する前記[11]及び[12]に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、各可動接点をコントロールすることにより、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され:
時間Toに、第一の相の当該可動接点(20)が、第一の相の前記第一の主接点(14)から分離され;
Toの後約T/6に、前記第一の相の240電気角度後方の第三の前記相の当該可動接点(22)が、第一の相の第一の主接点(16)から分離され;
それぞれの相のそれぞれの前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)を介してそれぞれの相の電流を伝送するために、Toの後約T/3に、第一の相の120電気角度後方の第二の相の当該可動接点(21)が、第一の相の第一の主接点(15)から分離され;
前記可動接点は、動きを続けて、Toの後約T/2に、前記第一の素子の接点(23)から第一の相の前記可動接点(20)を分離させ;
それぞれの相の中に電流が流れていないとき、前記ギャップを作り出すことを開始するために、Toの後約3T/4に、第二及び第三の相の当該可動接点(21,22)が、これらの相の前記第一のダイオード素子(24,25)から同時に分離され;
ここで、Tは前記交流電圧の周期である。
[18]下記特徴を有する前記[17]に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、前記可動接点(20〜22)をコントロールして、それぞれの相の中の電流のゼロ交差に対して遅延を有して、前記可動接点が、それぞれの第一の主接点(14〜16)から分離されるように構成され、それによって、前記可動接点がそれぞれの第一の主接点から分離する際に、前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が接続の状態にあることが確保される。
[19]下記特徴を有する前記[18]に記載のデバイス:
前記遅延は、少なくともT/40であり、且つT/4より短く、好ましくは、T/8より短い。
[20]下記特徴を有する前記[17]に記載のデバイス:
前記ユニットは、それぞれの相の前記可動接点(20〜22)をコントロールするように構成され、前記可動接点は、それぞれの第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が前記切り離しの状態となった後、T/4未満の時間内に、好ましくはT/8未満の時間内に、それぞれの第一の素子の接点(23〜25)から分離される。
[21]下記特徴を有する前記[11]及び[12]に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、前記接続の手順の中で、各相の当該可動接点(20〜22)をコントロールするように構成され;
これらの相の中の前記第二の少なくとも一つの素子(33,34)が切り離された状態にあるとき、時間Toと同時に、第二の相及び第二の相の120電気角度後方の第三の相のための前記第二の素子の接点(30〜31)と接触し;
第一の主接点(15,16)から第二の主接点(18,19)への経路の中で電流を伝送するために、前記第二の少なくとも一つの素子が接続の状態にあるとき、Toの後約T/2に、同時に、これらの二つの相の前記第二の主接点(18,19)と接触して;
Toの後約3T/4に、前記第二の相に120電気角度先行する第一の前記相の当該可動接点(20)が、第二の相の第二の素子の接点(29)と接触し;
Toの後約5T/4に、前記第一の相の前記第二の主接点(17)と接触し;
ここで、Tは、前記交流電圧の周期である。
[22]下記特徴を有する前記[21]に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、それぞれの相の前記可動接点(20〜22)をコントロールして、それらの可動接点が、それぞれの相の中の電圧のゼロ交差に対して遅延を有して、前記第二の素子の接点(29〜31)と接触するように構成され、それよって、前記接触が行われるとき、前記第二の少なくとも一つの素子が切り離された状態にあることが確保される。
[23]下記特徴を有する前記[22]に記載のデバイス:
前記遅延は、少なくともT/40であり、且つ、T/4より短く、好ましくは、T/8より短い。
[24]下記特徴を有する前記[21]から[23]の何れか1つに記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、前記可動接点(20〜22)をコントロールして、前記第二の少なくとも一つの素子(32〜43)が伝送を開始した後に遅延を有して、それらの可動接点が、前記第二の主接点(17〜19)との接触を開始するように構成され、それによって、これらの相のこれらの素子がその後に接続の状態にあることが確保される。
[25]下記特徴を有する前記[24]に記載のデバイス:
前記遅延は、少なくともT/40であり、且つ、T/4より短く、好ましくは、T/8より短い。
[26]下記特徴を有する前記[1]から[25]の何れか1つに記載のデバイス:
第一の相の240電気角度後方且つ第二の相の120電気角度後方の第三の相に対応する、第一の前記少なくとも一つの素子(28)及び第二の前記少なくとも一つの素子(34)は、第一及び第二の相の中の、対応する前記第一及び第二の少なくとも一つの素子(26,27及び32,33)に対して、反対方向に向けられている。
[27]下記特徴を有する前記[10]に記載のデバイス:
接続の手順の中で使用されるように構成された前記少なくとも一つの素子(32〜43)の数は、切り離しの手順の中で使用されるように構成された前記少なくとも一つの素子(26〜28)の数と比べて大きい。
[28]下記特徴を有する前記[1]から[27]の何れか1つに記載のデバイス:
複数の前記素子が、前記バイパス・ブランチのそれぞれの中で、直列に接続されている。
[29]下記特徴を有する前記[1]から[28]の何れか1つに記載のデバイス:
当該デバイスは、前記バイパス・ブランチのそれぞれに対して、前記ブランチに属する全ての前記少なくとも一つの素子の周囲を取り囲むケーシング(45)を有している。
[30]下記特徴を有する前記[1]から[29]の何れか1つに記載のデバイス:
前記少なくとも一つの素子のそれぞれは、ダイオードである。
[31]下記特徴を有する前記[11]に記載のデバイス:
前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)は、前記可動接点(20〜22)を部分的に周囲からグリップし、且つその周囲に接触するようにデザインされている。
[32]下記特徴を有する前記[31]に記載のデバイス:
前記主接点(14〜16,17〜19)は、それぞれの可動接点(20〜22)の周囲の、前記素子の接点(23〜25,29〜31)と比べて実質的に大きい部分の周囲を取り囲み、それに接触するようにデザインされている。
[33]下記特徴を有する前記[16]及び[31]に記載のデバイス:
前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)は、前記円弧の中心に対して、前記可動接点(20〜22)の実質的に外側に配置されている。
[34]下記特徴を有する前記[31]から[33]の何れか1つに記載のデバイス:
固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)の内の少なくとも一つには、螺旋スプリングが設けられ、それらは、その回転により、前記可動接点に接触するように構成され、電流伝送要素として使用される。
[35]下記特徴を有する前記[1]から[34]の何れか1つに記載のデバイス:
当該デバイスは、一つまたはそれ以上のキャパシタ(2〜5)の形態で、負荷に接続されるように構成されている。
[36]下記特徴を有する前記[1]から[35]の何れか1つに記載のデバイス:
一つのバイパス・ブランチの前記少なくとも一つの素子(64)は、前記電流経路に対して、このバイパス・ブランチに直列に接続されたもう一方のバイパス・ブランチの前記少なくとも一つの素子(65)の遮断方向と逆の遮断方向を有している。
[37]無効電力補償のための、三相交流電圧フィーダ(7)に対する、一つまたはそれ以上のキャパシタ(2〜5)の接続及び切り離しのための、前記[1]から[36]の何れか1つに記載のデバイスの使用。
[38]産業または分配または伝送ネットワークの中での、電力供給のための、前記[37]に記載の使用。
[39]1kVから52kVまでの間の電圧を有するように構成された三相交流電圧フィーダ(7)に対して、負荷(2〜5)を接続し及び切り離すための、前記[1]から[36]の何れか1つに記載のデバイスの使用。
[40]100Aから2kAまでの間の、前記フィーダと負荷の間の電流を伝送するための三相交流電圧フィーダ(7)に対して、負荷(2〜5)を接続し及び切り離すための、前記[1]から[36]の何れか1つに記載のデバイスの使用。
[41]交流電圧フィーダ(7)に対して負荷(2〜5)を接続し及び切り離すための方法であって、
その中で、少なくとも一つの機械的スイッチが、当該フィーダと負荷を接続するように構成された電流経路内に配置された、方法において、
当該方法が、前記電流経路内で直列に接続された二つの第一の前記機械的スイッチ(60,61)を有するスイッチング・デバイスに対して実行され、それらのスイッチのそれぞれは、その中を通る電流を少なくとも遮断方向に遮断し且つ少なくとも一つの方向にその中を通る電流を導通させる機能を備えた少なくとも一つの素子(64,65)を備えたバイパス・ブランチを有していること;
及び、切り離しの手順が、前記電流経路内の電流と同期して実行され;
前記第一のスイッチに対して並列の前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一のスイッチ(60,61)の内の一方を開き;
そして、先に述べた前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、先に述べた前記少なくとも一つの素子と直列の、当該デバイスのもう一方の機械的スイッチ(60,61,66,66' ,66'')を開き;
接続の手順が、前記フィーダの中の電圧と同期して実行され;
前記第一のスイッチ(60,61)の内の一方に対して並列の、前記少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、当該デバイスのもう一方の機械的スイッチを閉じ;
そして、先に述べた前記第一のスイッチに対して並列の、前記少なくとも一つの素子が、接続の状態にあるとき、先に述べた前記第一のスイッチを閉じること;
を特徴とする方法。
[42]下記特徴を有する前記[41]に記載の方法:
当該方法は、三相交流電圧フィーダに対して負荷を接続し及び切り離すために、前記機械的スイッチと、前記相(I,II,III)のそれぞれに対して前記少なくとも一つの素子を備えたバイパス・ブランチとの一組を有する前記デバイスをコントロールすることにより、実行される。
[43]下記特徴を有する前記[42]に記載の方法:
当該方法は、スイッチング・デバイスに対して実行され;
このスイッチング・デバイスは、前記相のそれぞれに対して、
一方では、前記フィーダ及び前記負荷の内の一方に接続されるように構成された固定された第一の主接点(14〜16)と;
そしてもう一方では、前記フィーダ及び前記負荷の内のもう一方に接続されるように構成された固定された第二の主接点(17〜19)と;を有し、
前記主接点の間のギャップの中に、
一方では、第一の(26〜28)前記少なくとも一つの素子により、前記第一の主接点に接続された固定された第一の素子の接点(23〜25)と;
そしてもう一方では、第二の(32〜43)前記少なくとも一つの素子により、前記第二の主接点に接続された固定された第二の素子の接点(29〜31)と;
前記第一の主接点を前記第二の主接点に接続し、それによって、当該フィーダを負荷に接続する閉鎖位置と、ギャップが前記主接点の間に形成される開放位置との間で可動の、可動接点(20〜22)と;を有し、
前記素子の接点は、前記可動接点の延長線に沿って配置され、それによって、前記閉鎖位置において、前記可動接点(20〜22)が、前記素子の接点(23〜25,29〜31)と接触して、前記第一の主接点と第一の素子の接点の間、及び前記第二の主接点と第二の素子の接点の間の接続を、一方では、前記可動接点を介して、そしてもう一方では、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子を介して、形成するように構成され;
前記切り離しの手順が、各相の当該可動接点(20〜22)の動きを、前記フィーダのそれぞれの相の電流に同期させることにより、実行され;
前記第一の(26〜28)少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を伝送するために、接続の状態にあるとき、前記第一の主接点(14〜16)を前記可動接点から分離させ;
それによって、前記第一の少なくとも一つの素子が、次回に、切り離された状態にあるとき、前記第一の素子の接点(23〜25)を前記可動接点から分離させ;
且つ、前記接続の手順が、それぞれの相に対して、当該可動接点の動きを、前記フィーダのそれぞれの相の電圧に同期させることにより、実行され;
その際に、当該可動接点は、それが第一の主接点(14〜16)及び第一の素子の接点(23〜25)と接触する位置から開始して;
前記第二の(32〜43)少なくとも一つの素子が切り離された状態にあるとき、第二の素子の接点(29〜31)と接触し;
前記第二の少なくとも一つの素子が、次回に、接続の状態にあるとき、前記第二の主接点(17〜19)と接触し、それによって、第一の主接点と第二の主接点の間の経路を閉じる。
Claims (30)
- 交流電圧供給源(7)に対する負荷(2〜5)の接続及び切り離しのためのデバイスであって:
電流経路内で、前記交流電圧供給源と負荷を接続するように構成された機械的スイッチと、
前記接続及び切り離しをそれぞれ実行するために、前記機械的スイッチの開閉をコントロールするように構成されたユニット(36〜39)と、
を有するデバイスにおいて、
(a) 当該デバイスは、前記電流経路内で直列に接続されるように構成された、二つの第一の機械的スイッチ(60,61)を有し、そのそれぞれが、バイパス・ブランチを有し、各バイパス・ブランチは、その中を通る電流を一方向で遮断し且つその中を通る電流を逆方向で導通させる機能を備えた少なくとも一つの素子(64,65:26〜28,32〜34)を備えていること;
(b) 前記ユニットは、前記電流経路の中の電流と同期して、切り離しの手順をコントロールするように構成され、
前記二つの第一の機械的スイッチの内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を導通させているとき、前記第一の機械的スイッチ(60,61)の内の一方を開き、
そして、並列の前記少なくとも一つの素子が、電流を遮断しているとき、前記少なくとも一つの素子に対して直列の、当該デバイスの前記二つの第一の機械的スイッチの内のもう一方の第一の機械的スイッチ(60,61,66,66' ,66'')を開くこと;
(c) 前記ユニットは、前記交流電圧供給源の中の電圧と同期して、接続の手順をコントロールするように構成され、
前記二つの第一の機械的スイッチ(60,61)の内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、電流を遮断しているとき、当該デバイスの前記二つの第一の機械的スイッチの内のもう一方の第一の機械的スイッチを閉じ、
そして、前記二つの第一の機械的スイッチの内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、電流を導通させているとき、前記二つの第一の機械的スイッチの内の一方の第一の機械的スイッチを閉じること;
(d) 当該デバイスは、前記二つの第一の機械的スイッチ(60,61)の他に、一つの第二の機械的スイッチ(66)を有し、この第二の機械的スイッチ(66)は、前記二つの第一の機械的スイッチ(60,61)のそれぞれに対して直列であり、且つ前記少なくとも一つの素子(64,65)のそれぞれに対して直列である、ミドル・スイッチとして配置されていること;
(e) 当該デバイスは、間隔を開けて配置された機械的スイッチを形成するために、
一方では、前記交流電圧供給源及び前記負荷の内の一方に接続されるように構成され、固定された第一の主接点(14〜16)と、そしてもう一方では、前記交流電圧供給源及び前記負荷の内のもう一方に接続されるように構成され、固定された第二の主接点(17〜19)と、
を有し、
前記主接点の間のギャップの中に、一方では、第一の前記少なくとも一つの素子(26〜28)により前記第一の主接点に接続された、固定された第一の素子の接点(23〜25)と、そしてもう一方では、第二の前記少なくとも一つの素子(32〜34)により、前記第二の主接点に接続された、固定された第二の素子の接点(29〜31)と、を有し、
前記第一の主接点を前記第二の主接点に接続し、それによって当該交流電圧供給源を負荷に接続する閉鎖位置と、ギャップが前記主接点の間に形成される開放位置との間で、可動の可動接点(20〜22)を有していること;
(f) 前記素子の接点は、前記可動接点の延長線に沿って配置され、それによって、前記閉鎖位置において、前記可動接点(20〜22)が前記素子の接点(23〜25、29〜31)と接触し、前記第一の主接点と第一の素子の接点の間、及び前記第二の主接点と第二の素子の接点の間の接続を、一方では、前記可動接点を介して、そしてもう一方では、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子を介して、形成するように構成されていること;
(g) 前記ユニット(36〜39)は、前記交流電圧供給源の中の電流に、当該可動接点(20〜22)の動きを同期させることにより、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され、
前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が、その中を通る電流を導通させているとき、前記第一の主接点(14〜16)を前記可動接点から分離させ、
そして、前記第一の少なくとも一つの素子が、電流を遮断しているとき、前記第一の素子の接点(23〜25)を前記可動接点から分離出来るようにすること;
(h) 前記ユニット(36〜39)は、前記交流電圧供給源の電圧に、当該可動接点の動きを同期させることにより、前記接続の手順をコントロールするように構成され、
その際に、当該可動接点は、それが第一の主接点(14〜16)及び第一の素子の接点(23〜25)と接触する位置から開始し、
前記第二の少なくとも一つの素子(32〜34)が、電流を遮断しているとき、第二の素子の接点(29〜31)と接触し、
そして、前記第二の少なくとも一つの素子が、電流を導通させているとき、前記第二の主接点(17〜19)と接触し、それによって、第一の主接点と第二の主接点の間の経路を閉じることが出来るようにすること;
を特徴とするデバイス。 - 下記特徴を有する請求項1に記載のデバイス:
当該デバイスは、三相交流電圧供給源に対して、負荷を接続させまた切り離すように構成され、
且つ、当該デバイスは、前記相(I,II,III)のそれぞれに対して前記少なくとも一つの素子を備えた、前記機械的スイッチとバイパス・ブランチの一組を有している。 - 下記特徴を有する請求項1または2に記載のデバイス:
前記三つの可動接点(20〜22)は、その動きを行うため、固定的に相互に接続され、それによって、三相の接続及び切り離しが互いに依存することになる。 - 下記特徴を有する請求項3に記載のデバイス:
前記可動接点(20〜22)の長さの関係、および/または、各相の前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)の配置は、接続及び切り離しの前記動作の間に機械的なオフセットを得るように調整され、この機械的なオフセットは、これらの相の間の定められた時間遅延をもたらす。 - 下記特徴を有する請求項1から4の何れか1項に記載のデバイス:
前記ユニットは、電動モータ(36)を有し、
且つ、前記単数または複数の可動接点(20〜22)は、前記モータの出力シャフト(35)に接続されている。 - 下記特徴を有する請求項5に記載のデバイス:
前記単数または複数の可動接点(20〜22)は、前記モータの出力シャフト(35)と一致する円弧の中心を備えた円弧形状である。 - 下記特徴を有する請求項2に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、各可動接点をコントロールすることにより、前記切り離しの手順をコントロールするように構成され:
時間Toに、第一の相の当該可動接点(20)が、第一の相の前記第一の主接点(14)から分離され;
Toの後T/6に、前記第一の相の240電気角度後方の前記第三の相の当該可動接点(22)が、第三の相の第一の主接点(16)から分離され;
それぞれの相のそれぞれの前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)を介してそれぞれの相の電流を導通させるために、Toの後T/3に、第一の相の120電気角度後方の第二の相の当該可動接点(21)が、第二の相の第一の主接点(15)から分離され;
前記可動接点は、動きを続けて、Toの後T/2に、前記第一の素子の接点(23)から第一の相の前記可動接点(20)を分離させ;
それぞれの相の中に電流が流れていないとき、前記ギャップを作り出すことを開始するために、Toの後3T/4に、第二及び第三の相の当該可動接点(21,22)が、これらの相の前記第一の素子の接点(24,25)から同時に分離され;
ここで、Tは前記交流電圧の周期である。 - 下記特徴を有する請求項7に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、前記可動接点(20〜22)をコントロールして、それぞれの相の中の電流のゼロ交差に対して遅延を有して、前記可動接点が、それぞれの第一の主接点(14〜16)から分離されるように構成され、それによって、前記可動接点がそれぞれの第一の主接点から分離する際に、前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が電流を導通させることが確保される。 - 下記特徴を有する請求項8に記載のデバイス:
前記遅延は、少なくともT/40であり、且つT/4より短い。 - 下記特徴を有する請求項7に記載のデバイス:
前記ユニットは、それぞれの相の前記可動接点(20〜22)をコントロールするように構成され、前記可動接点は、それぞれの第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が電流を遮断した後、T/4未満の時間内に、それぞれの第一の素子の接点(23〜25)から分離される。 - 下記特徴を有する請求項2に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、前記接続の手順の中で、各相の当該可動接点(20〜22)をコントロールするように構成され;
これらの相の中の前記第二の少なくとも一つの素子(33,34)が、電流を遮断しているとき、時間Toと同時に、第二の相及び第二の相の120電気角度後方の第三の相のための前記第二の素子の接点(30〜31)と接触し;
第一の主接点(15,16)から第二の主接点(18,19)への経路の中で、前記第二の少なくとも一つの素子が、電流が導通させているとき、Toの後T/2に、同時に、これらの二つの相の前記第二の主接点(18,19)と接触して;
Toの後3T/4に、前記第二の相に120電気角度先行する前記第一の相の当該可動接点(20)が、第二の相の第二の素子の接点(29)と接触し;
Toの後5T/4に、前記第一の相の前記第二の主接点(17)と接触し;
ここで、Tは、前記交流電圧の周期である。 - 下記特徴を有する請求項11に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、それぞれの相の前記可動接点(20〜22)をコントロールして、それらの可動接点が、それぞれの相の中の電圧のゼロ交差に対して遅延を有して、前記第二の素子の接点(29〜31)と接触するように構成され、それよって、前記接触が行われるとき、前記第二の少なくとも一つの素子が、電流を遮断していることが確保される。 - 下記特徴を有する請求項12に記載のデバイス:
前記遅延は、少なくともT/40であり、且つ、T/4より短い。 - 下記特徴を有する請求項11から13の何れか1項に記載のデバイス:
前記ユニット(36〜39)は、前記可動接点(20〜22)をコントロールして、前記第二の少なくとも一つの素子(32〜34)が電流の導通を開始した後に遅延を有して、それらの可動接点が、前記第二の主接点(17〜19)との接触を開始するように構成され、それによって、これらの相のこれらの素子がその後に電流を導通させることが確保される。 - 下記特徴を有する請求項14に記載のデバイス:
前記遅延は、少なくともT/40であり、且つ、T/4より短い。 - 下記特徴を有する請求項1から15の何れか1項に記載のデバイス:
第一の相の240電気角度後方且つ第二の相の120電気角度後方の第三の相に対応する、前記第一の少なくとも一つの素子(28)及び前記第二の少なくとも一つの素子(34)は、第一及び第二の相の中の、対応する前記第一及び第二の少なくとも一つの素子(26,27及び32,33)に対して、反対方向に向けられている。 - 下記特徴を有する請求項1から16の何れか1項に記載のデバイス:
複数の前記素子が、前記バイパス・ブランチのそれぞれの中で、直列に接続されている。 - 下記特徴を有する請求項1から17の何れか1項に記載のデバイス:
当該デバイスは、前記バイパス・ブランチのそれぞれに対して、前記ブランチに属する全ての前記少なくとも一つの素子の周囲を取り囲むケーシング(45)を有している。 - 下記特徴を有する請求項1から18の何れか1項に記載のデバイス:
前記少なくとも一つの素子のそれぞれは、ダイオードである。 - 下記特徴を有する請求項1に記載のデバイス:
前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)は、前記可動接点(20〜22)を部分的に周囲からグリップし、且つその周囲に接触するようにデザインされている。 - 下記特徴を有する請求項20に記載のデバイス:
前記主接点(14〜16,17〜19)は、それぞれの可動接点(20〜22)の周囲の、前記素子の接点(23〜25,29〜31)と比べて大きい部分の周囲を取り囲み、それに接触するようにデザインされている。 - 下記特徴を有する請求項6に記載のデバイス:
前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)は、前記可動接点(20〜22)を部分的に周囲からグリップし、且つその周囲に接触するようにデザインされ、
前記固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)は、前記円弧の中心に対して、前記可動接点(20〜22)の外側に配置されている。 - 下記特徴を有する請求項20から22の何れか1項に記載のデバイス:
固定接点(14〜16,17〜19,23〜25,29〜31)の内の少なくとも一つには、螺旋スプリングが設けられ、それらは、その回転により、前記可動接点に接触するように構成され、電流導通要素として使用される。 - 下記特徴を有する請求項1から23の何れか1項に記載のデバイス:
当該デバイスは、一つまたはそれ以上のキャパシタ(2〜5)の形態で、負荷に接続されるように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から24の何れか1項に記載のデバイス:
一つのバイパス・ブランチの前記少なくとも一つの素子(64)は、前記電流経路に対して、このバイパス・ブランチに直列に接続されたもう一方のバイパス・ブランチの前記少なくとも一つの素子(65)の遮断方向と逆の遮断方向を有している。 - 無効電力補償のための、三相交流電圧供給源(7)に対する、一つまたはそれ以上のキャパシタ(2〜5)の接続及び切り離しのための、請求項1から25の何れか1項に記載のデバイスの使用。
- 産業または分配または伝送ネットワークの中での、電力供給のための、請求項26に記載の使用。
- 1kVから52kVまでの間の電圧を有するように構成された三相交流電圧供給源(7)に対して、負荷(2〜5)を接続し及び切り離すための、請求項1から25の何れか1項に記載のデバイスの使用。
- 100Aから2kAまでの間の、前記交流電圧供給源と負荷の間の電流を導通させるための三相交流電圧供給源(7)に対して、負荷(2〜5)を接続し及び切り離すための、請求項1から25の何れか1項に記載のデバイスの使用。
- 交流電圧供給源(7)に対して負荷(2〜5)を接続し及び切り離すための方法であって、
その中で、機械的スイッチが、当該交流電圧供給源と負荷を接続するように構成された電流経路内に配置された、方法において、
(a) 当該方法が、前記電流経路内で直列に接続された二つの第一の機械的スイッチ(60,61)を有するスイッチング・デバイスに対して実行され、前記二つの第一の機械的スイッチのそれぞれは、その中を通る電流を一方向で遮断し且つその中を通る電流を逆方向で導通させる機能を備えた少なくとも一つの素子(64,65;26〜28,32〜34)を備えたバイパス・ブランチを有していること;
(b) 切り離しの手順が、前記電流経路内の電流と同期して実行され、
前記二つの第一の機械的スイッチの内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、その中を通る電流を導通させているとき、前記二つの第一の機械的スイッチ(60,61)の内の一方を開き、
そして、前記少なくとも一つの素子が、電流を遮断しているとき、前記少なくとも一つの素子と直列の、当該デバイスの二つの前記第一の機械的スイッチの内のもう一方の第一の機械的スイッチ(60,61,66,66' ,66'')を開くこと;
(c) 接続の手順が、前記交流電圧供給源の中の電圧と同期して実行され、
前記二つの第一の機械的スイッチ(60,61)の内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、電流を遮断しているとき、当該デバイスの前記二つの前記第一の機械的スイッチの内のもう一方の第一の機械的スイッチを閉じ、
そして、前記二つの第一の機械的スイッチの内の一方に対して並列の前記少なくとも一つの素子が、電流を導通させているとき、前記二つの第一の機械的スイッチの内の一方の第一の機械的スイッチを閉じること;
(d) 当該方法は、三相交流電圧供給源に対して負荷を接続し及び切り離すために、前記機械的スイッチと、相(I,II,III)のそれぞれに対して前記少なくとも一つの素子を備えたバイパス・ブランチとの一組を有する前記デバイスをコントロールすることにより、実行されること;
(e) 前記スイッチング・デバイスは、前記相のそれぞれに対して、
一方では、前記交流電圧供給源及び前記負荷の内の一方に接続されるように構成され、固定された第一の主接点(14〜16)と、そしてもう一方では、前記交流電圧供給源及び前記負荷の内のもう一方に接続されるように構成され、固定された第二の主接点(17〜19)と、を有し、
前記主接点の間のギャップの中に、一方では、第一の前記少なくとも一つの素子(26〜28)により前記第一の主接点に接続された固定された、第一の素子の接点(23〜25)と、そしてもう一方では、第二の前記少なくとも一つの素子(32〜34)により前記第二の主接点に接続された、固定された第二の素子の接点(29〜31)と、を有し、
前記第一の主接点を前記第二の主接点に接続し、それによって、当該交流電圧供給源を負荷に接続する閉鎖位置と、ギャップが前記主接点の間に形成される開放位置との間で可動の、可動接点(20〜22)を有していること;
(f) 前記素子の接点は、前記可動接点の延長線に沿って配置され、それによって、前記閉鎖位置において、前記可動接点(20〜22)が、前記素子の接点(23〜25,29〜31)と接触して、前記第一の主接点と第一の素子の接点の間、及び前記第二の主接点と第二の素子の接点の間の接続を、一方では、前記可動接点を介して、そしてもう一方では、それに対して並列の前記少なくとも一つの素子を介して、形成するように構成されていること;
(g) 前記切り離しの手順が、各相の当該可動接点(20〜22)の動きを、前記交流電圧供給源のそれぞれの相の電流に同期させることにより、実行され、
前記第一の少なくとも一つの素子(26〜28)が、その中を通る電流を導通させているとき、前記第一の主接点(14〜16)を前記可動接点から分離させ、
そして、前記第一の少なくとも一つの素子が、電流を遮断しているとき、前記第一の素子の接点(23〜25)を前記可動接点から分離出来るようにすること;
(h) 前記接続の手順が、それぞれの相に対して、当該可動接点の動きを、前記交流電圧供給源のそれぞれの相の電圧に同期させることにより、実行され、
その際に、当該可動接点は、それが第一の主接点(14〜16)及び第一の素子の接点(23〜25)と接触する位置から開始して、
前記第二の少なくとも一つの素子(32〜34)が、電流を遮断しているとき、第二の素子の接点(29〜31)と接触し、
そして、前記第二の少なくとも一つの素子が、電流を導通させているとき、前記第二の主接点(17〜19)と接触し、それによって、第一の主接点と第二の主接点の間の経路を閉じることが出来るようにすること;
を特徴とする方法。
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