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 PDF

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    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices

Description

本発明は、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のデバイスに係り、前記デバイスは、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、少なくとも一つの機械的スイッチを有し、並びに、前記接続及び切り離しをそれぞれ実行するために、前記スイッチをコントロールして開閉するように構成されたユニットを有している。また、本発明は、添付された方法についての独立請求項の前文部分に基づくスイッチングのための方法にも係る。
そのようなデバイスは、交流電圧フィーダに対する、特に三相交流電圧フィーダに対する、あらゆるタイプの負荷の接続及び切り離しのために、使用されることがある。それは、例えば、電力の分配または伝送のための電力ネットワークなどである。しかしながら、本発明は、少なくとも一つの相を有するそのようなフィーダに向けられており、三相のみに限定されない。しかしながら、三相が、その最も一般的な使用であろう。かくして、負荷は、例えば、無効電力補償のために使用されるキャパシタ・バンクであっても良く、そのようなネットワークで優勢な条件に依存してスイッチの開閉が行われ、損失を減少させる。それは、例えば、それに接続された、例えば産業の消費量などである。一つまたはそれ以上のキャパシタを有する、負荷を接続し及び切り離すための、このタイプのスイッチング・デバイスの使用が、本発明を例示するために、以下において議論される。しかし、それらは、決して、本発明をその用途のみに限定するものでは無い。
無効電力補償のために、三相交流電圧フィーダに対するキャパシタの接続及び切り離しのために、いわゆる真空接点を使用することが、既に知られている。しかしながら、そのような真空接点を備えたスイッチングは、電流に同期されることがなく、また、前記フィーダまたはネットワークの中の電圧に同期されることもない。それは、前記二つの主接点の間の電流経路を閉じる際に(接続)、突入(inrush)電流をもたらすことがあり、また、電流経路を開く際に(切り離し)、再放電(re-strikes)を生ずることがある。かくして、キャパシタまたはキャパシタ・バンクに対して直列にリアクトルを組み込んで、電流の過渡現象を制限することが、必要になる。それは、ネットワークに接続された設備に対して有害となることもある。
国際公開第 WO 01/95354 A1 号パンフレット 国際公開第 WO 01/95356 A1 号パンフレット
本発明の目的は、導入部の中で規定されているタイプのデバイスを提供することにある。このデバイスは、そのような既知のスイッチング・デバイスの、以上で挙げた不都合の内の少なくとも一つを減少させる。
この目的は、本発明に基づき、そのようなデバイスを設けることにより実現される。このデバイスは、前記電流経路内に、直列に接続された二つの第一の前記機械的スイッチを有し、そのそれぞれは、その中を通る電流を少なくとも遮断方向に遮断する機能、及びその中を通る電流を少なくとも一つの方向に導通させる機能を備えた少なくとも一つの素子を備えたバイパス・ブランチを有していて;
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。
前記バイパス・ブランチを備えた前記二つの機械的スイッチを配置することにより、且つ、切り離し接続の手順をコントロールするユニットを、前記同期された状態でデザインすることにより、多くの利点が得られる。突入リアクトルは、必要とされない。その理由は、接触が前記素子により行われ、そして、フィーダ側と負荷側と間の電圧の差が符号を変えるとき、それらの素子が伝送を開始するからである。経路を開く際に(切り離し)、再放電が生じることが無い。そのようなスイッチング・デバイスは、その寿命の間に、多くの回数の動作が可能である。
更にまた、前記素子は、接続または切り離しの間、各動作の際に、前記交流電圧の半分の期間よりも短い期間内でアクティブになるだけであり、それによって、それらの素子は、電流に対して小さめに設計されても良い。これは、このスイッチング・デバイスが、スイッチング負荷電流に対してのみデザインされると言うことの組み合わせで、そして従って、別個のブレーカにより取り扱われることになる短絡電流が無い、と言うことの組み合わせで、前記素子のためのコストが魅力的な低いレベルに抑えられることがある、と言うことを意味している。これらの素子は、本発明の実施形態によれば、ダイオードであっても良く、また、前記少なくとも一つの素子は、直列および/または並列に接続された一つまたは複数のダイオードであっても良い。
これらの利点の全てのキーは、切り離しのときの、当該フィーダの電流に対する、前記スイッチのコントロールの同期、及び、接続のときの、当該フィーダの電流に対する、当該フィーダの電圧の同期である。
同様なデザインのデバイスは、WO 01/95354 A1 及び WO 01/95356 A1 から、既に知られている。しかし、これらの公報の中で説明されている当該デバイスは、漏電が起こった際に、ブレーカとして使用されるスイッチング・デバイスであって、それにより、それらのダイオードは、短絡電流を引き受けることが可能でなければならない。これらの既知のデバイスはまた、漏電が生じた際に、非常に速やかに反応しなければならず、また、両方向に電流を遮断することが可能でなければならない。それは、電流方向に応じて、一方またはもう一方のダイオードを使用することにより、実現される。これは、本発明とは異なる。本発明は、フィーダに対する負荷の、切り離し並びに接続のためのデバイスに向けられており、本発明において、遮断は、唯一つの前記素子によりなされても良く、そして、それが望ましい場合には、もう一方の前記素子によりなされる。それは、当該デバイスが既知の負荷を動作させることのみに意図され、且つ、時間がクリティカルな要因ではないので、可能になる。
本発明の実施形態によれば、当該デバイスは、二つの前記第一のスイッチの他に、前記バイパス・ブランチの両方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を有している。前記バイパス・ブランチの両方の前記少なくとも一つの素子と直列の、そのような第二の機械的スイッチの配置は、負荷がフィーダに対して切り離されるとき、フィーダと負荷の間で物理的な分離が得られることがあることを、確保し、それによって、ダイオードのような、前記素子が、低い遮断容量で設計されて良くなり、それによって、コストをより引き下げることになる。
本発明の更なる実施形態によれば、当該デバイスは、一つの前記第二のスイッチを有していて、この第二のスイッチは、前記第一のスイッチの両方に直列に接続されている。これは、前記第一のスイッチ及び第二のスイッチを適切にコントロールすることにより、前記電流経路内の電流及び電圧と同期した接続及び切り離しの手順を、容易に且つ信頼性高く実現することを可能にする。
本発明の実施形態によれば、前記第一のスイッチの両方に直列に接続された前記第二のスイッチは、前記第一のスイッチの間の且つそれらに対して直列のミドル・スイッチとして配置され、且つ、それぞれ少なくとも一つの素子を備えている。また、本発明の他の実施形態によれば、前記第二のスイッチは、それ自身と前記第一のスイッチとの直列接続の端部に、配置される。特に、前記第二のスイッチをミドル・スイッチとして配置する、この代替形態は、シンプルなやり方で、スイッチの適切なコントロールを可能にする。それは、特に、そのようにして得られる当該デバイスの対象性のためである。
本発明の他の実施形態によれば、当該デバイスは、二つの前記第二のスイッチを有していて、そして、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で、前記少なくとも一つの素子に対して直列に配置される。これは、各前記第二のスイッチが、それぞれの前記少なくとも一つの素子の近傍に配置されても良いと言うことを意味している。これは、接続および/または切り離しの手順のための当該デバイスのコントロールを、容易にすることがある。
本発明の他の実施形態によれば、前記もう一方のスイッチは、もう一方の第一のスイッチであり、そして、当該デバイスは、機械的スイッチを二つのだけ有している。この実施形態は、当該デバイスの切り離しの状態において、前記素子に対して、より高い要求を迫る。しかし、そのようなシンプルな構造のデバイスは、特定の用途において有利であることがある。
本発明の他の実施形態によれば、この実施形態は、実施形態の更なる発展を構成するものであって、前記ミドル・スイッチとして配置された一つの第二のスイッチを有しており;
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。
これは、前記接続及び切り離しの手順を実行するとき、過渡現象及び突入電流が効果的にほぼゼロにまで減少されることがあると言うことを意味している。
本発明の他の実施形態によれば、この実施形態は、実施形態の更なる発展を構成するものであって、前記バイパス・ブランチのそれぞれの中で前記少なくとも一つの素子に対して直列に配置された一つの前記第二のスイッチを有しており;
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。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、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の接続の状態及び切り離しの状態を使用することにより、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の切り離しの状態及び接続の状態を使用することにより、そのコントロールが行われる。これは、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が、それが使用される手順のタイプの後に正確に、切り離されることがあると言うことを意味していて、それは、特に、コストの節約を可能にする。
本発明の他の実施形態によれば、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。
当該デバイスのこの構造は、そのような固定接点及び可動接点の配置により、その間に配置された二つの第一のスイッチ及び第二のスイッチを実現するものであって、この構造は、接続及び切り離しの手順の前記同期を実現するための、シンプル且つ信頼性の高いやり方を構成する。
本発明の他の実施形態によれば、当該デバイスは、三相交流電圧フィーダに対して、負荷を接続しまた切り離すように構成され、そして、当該デバイスは、前記相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及びバイパス・ブランチの一組を有している。
本発明の実施形態によれば、前記三つの可動接点は、その動きを行うために、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。そのような固定的な相互接続は、それぞれの相の中で接点を閉じそして開く望ましいシーケンスが、シンプルに且つ信頼性高く実現されることがあると言うことを意味している。
本発明の他の実施形態によれば前記可動接点の長さの関係、および/または、各相の前記固定接点の配置は、接続及び切り離しの前記動作の間に、これらの相の間の定められた時間遅延をもたらす機械的なオフセットを実現するように調整される。これは、一つの動きを開始することが要求されるだけであり、そしてそれによって、前記可動接点の全ての動きが、定められた時間に行われ、そしてそのとき、それらを、定められた速度で動かし、接続及び切り離しの前記動作の間に、これらの相の間の正確に定められた時間遅延(相シフト)が実現される、と言うことを意味している。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、電動モータを有していて、前記単数または複数の可動接点は、前記モータの出力シャフトに接続される。これは、前記前記単数または複数の可動接点可動接点の動きを正確にコントロールするやり方を構成し、それによって、前記デバイスの接続及び切り離し動作を構成することになる。
本発明の他の実施形態によれば、前記単数または複数の可動接点は、前記モータのシャフトと一致する前記円弧の中心を備えた円弧形状であり、それによって、前記モータ・シャフトの回転が、円に沿う前記単数または複数の可動接点の動きをもたらすことになる。
本発明の他の実施形態によれば、直列に接続された前記第一のダイオードまたは複数のダイオードは、直列に接続された前記第二のダイオードまたは複数のダイオードに対して反対に向けられる。
本発明の実施形態によれば、前記ユニットは、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。
この手順は、それぞれの相の中の電流のゼロ交差の後、主接点が開かれ、そして、電流が前記素子に向けて方向が変えられると言うことを意味していて、これは、実質的にアークの発生無しに、転流をもたらす。更にまた、例えばダイオードのような、前記素子が、切り離しの状態にスイッチが入れられて、これらの相を通る電流がゼロのときに、素子の接点が開かれ、これは、接点の中でのアークの発生を防止する。更にまた、前記第一の相の分離、及びその後の第二の相の第一の主接点の後、前記第三の相の第一の主接点を分離することにより、切り離しの手順が縮められることがある。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、前記可動接点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、それぞれの第一の主接点から分離されるように構成され、それにより、それぞれの第一の主接点からの前記可動接点の分離の際に、前記第一の少なくとも一つの素子が接続の状態にあると言うことが確保される。
その場合、前記第一の少なくとも一つの素子が接続の状態にあることを確保するために、前記遅延は、少なくともT/40であることが好ましいが、また、前記遅延は、T/4より短く、好ましくは、T/8より短く、それによって、電流が、実質的にアークの発生無しに、前記少なくとも一つの素子に効果的に送られることになる。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、それぞれの相の前記可動接点をコントロールして、それぞれの第一の少なくとも一つの素子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/4未満の時間内に、それぞれの第一の素子の接点から分離されるように構成されている。当該可動接点が第一の素子の接点から分離される前に、第一の少なくとも一つの素子が前記切り離しの状態になっていることを確保することが必要ではあるが、前記少なくとも一つの素子の必要とされる電圧遮断容量を維持するため、コスト上の観点から、この遅延を可能な限り短く維持することが望ましく、それによって、直列に接続するために必要なそのような素子の数が低いレベルに抑えられる。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、前記接続の手順の中で、各相の当該可動接点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。
これらの相の中での接続のこのシーケンスが、電流の中の過渡現象を、ほぼゼロに減少させることが判明した。他の二つの相の接触の後、3T/4に、第一の相の前記第二の素子の接点と接触することにより、当該スイッチング・デバイスは、キャパシタまたはキャパシタ・バンクの形態の負荷の場合に、それが電流を遮断したとき、それが終了したポイントと同じポイントで、これに通電することになり、それによって、そのようなキャパシタまたはキャパシタが既にチャージされているとき、突入電流が最小化される。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、それぞれの相の前記可動接点をコントロールして、それぞれの相の中での電圧のゼロ交差に対して遅延を備えて、前記第二の素子の接点と接触するように構成され、それによって、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。
本発明の他の実施形態によれば、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。
本発明の他の実施形態によれば、前記ユニットは、前記可動接点をコントロールして、前記第二の少なくとも一つの素子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、接続の状態にあることが確保される。接触するとき、前記第二の少なくとも一つの素子が接続の状態にあることを確保することが、当然に、必要であるが、アークの発生を避けるために、この接触は、前記接続の状態が取られた後、可能な限り短い時間でなされるべきである。
前記遅延は、好ましくは、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。
本発明の他の実施形態によれば、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、第一及び第二の前記少なくとも一つの素子は、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に対して反対方向に向けられる。これは、接続及び切り離しの手順の速度を速めることを可能にして、システムの中のより少ない過渡現象をもたらす。
本発明の他の実施形態によれば、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の数と比べて大きい。これは、それぞれの第一のスイッチを閉じた後、接続の手順の中で使用される前記素子が、相の全電圧を遮断することが可能でなければならないと言うことのためである。しかしながら、切り離しの手順の中で使用される素子は、それぞれのスイッチが開かれる前に、その電圧の増大の一部を遮断することが可能であることのみが必要とされ、それによって、切り離しのための一つのバイパス・ブランチの素子のみを使用し、接続のためのもう一方のバイパス・ブランチの素子のみを使用することにより、最初に述べた素子に対して、コストが、この様にして、節約されることになる。最初に述べたものと同数の素子であって、しかしより低い定格を備えた素子を有することは、当然に、同等である。
本発明の他の実施形態によれば、当該デバイスは、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た複数の前記素子を有している。これらの素子は、前記素子が切り離された状態で、遮断されるべき電圧を、一緒に遮断することが可能であるために適切なものであっても良い。
本発明の他の実施形態によれば、当該デバイスは、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を有している。これは、ダイオードのような、そのような素子を環境から保護しながら、それらを配置する適切なやり方を構成する。
本発明の他の実施形態によれば、各前記少なくとも一つの素子は、ダイオードであって、それらは、本発明に基づくスイッチング・デバイスの中で、そのような素子を得るための、コスト効率の良い選択を構成する。
本発明の他の実施形態によれば、前記固定接点は、前記可動接点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。これは、固定接点と当該可動接点との間の低い抵抗の接点が、その動きの間にも、得られることがあると言うことを意味している。
本発明の他の実施形態によれば、前記主接点は、それぞれの可動接点の周囲の、前記素子の接点と比べて実質的により大きい部分の周囲を取り囲み、それらに接触するようにデザインされている。それら素子の接点は、前記主接点に対してと同様の前記可動接点と接触することが必要とされない。これは、円弧形状の可動接点の場合に、且つ前記固定接点が、前記円弧の中心に対して、前記可動接点の実質的に外側に配置されているとき、素子の接点の間のギャップが、それらを主接点としてデザインした場合と比べて増大すると言うことを意味していて、それによって、より高い電圧が、その間のギャップにより保持されることになる。
本発明の他の実施形態によれば、前記固定接点は、前記円弧の中心に対して、前記可動接点の実質的に外側に配置される。
本発明の他の実施形態によれば、前記固定接点の内の少なくとも一つに、螺旋スプリングが設けられ、それらは、電流伝送要素として使用されるために、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る。これは、妥当な許容差を可能にしながら、そのような固定接点の当該可動接点に対する適切な接触を確保する。
本発明の他の実施形態によれば、当該デバイスは、例えばキャパシタ・バンクのような、一つまたはそれ以上のキャパシタの形態の負荷に接続されるように構成される。これは、本発明に基づくデバイスの好ましい適用形態である。
本発明はまた、無効電力補償のための、三相交流電圧フィーダに対する、一つまたはそれ以上のキャパシタの接続及び切り離しのための、本発明に基づくデバイスの使用に係る。大きなキャパシタ・バンクをより小さいユニットに分轄して、別個の前記スイッチング・デバイスで各ユニットを作動させるために、本発明に基づく複数のデバイスを使用することも可能であり、それによって、段階的にコントロール可能なキャパシタ・バンクが実現されることになる。本発明に基づくデバイスは、頻繁に作動されても良いので、例えば中電圧分配システムのような、三相交流電圧フィーダの負荷の変動が、追従されることがあり、そして、キャパシタ・バンクは、例えば一時間程度の間隔でスイッチが開閉、それによって、電力損失が最小化され、且つ、システムの中を流れる最大電力が増大される。
本発明はまた、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、本発明に基づくデバイスの使用、並びに、1kVから52kVまでの間の電圧を有するように構成され、且つ、前記フィーダと負荷との間の、100Aから2kAまでの間の電流を伝送するための、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の、そのようなデバイスの使用に係る。
本発明はまた、添付された方法の請求項に基づく、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の方法に係り、その利点は、本発明に基づくスイッチング・デバイスの上記議論から明らかである。
本発明の更なる利点及び優位性のある特徴は、以下の説明から明らかになるであろう。
図1は、本発明に基づくスイッチング・デバイスの可能性のある使用を示す非常に概略的な回路図である。 図2は、本発明の実施形態に基づくスイッチング・デバイスの斜視図である。 図3は、図2に基づくスイッチング・デバイスの拡大図であって、更なる詳細を示している。 図4は、本発明の実施形態に基づくスイッチング・デバイスの固定接点のデザインを示す拡大図である。 図5は、本発明の実施形態に基づくスイッチング・デバイスを示す単純化された回路図である。 図6は、三相交流電圧フィーダに対する前記負荷の切り離しの動作の間の、時間に対する、それぞれの相のための主接点の間の電圧U、及び、それぞれの相のための当該フィーダと負荷との間の電流Iの関係を、それぞれ、示すグラフである。 図7は、三相交流電圧フィーダに対する前記負荷の切り離しの動作の間の、時間に対する、それぞれの相のための主接点の間の電圧U、及び、それぞれの相のための当該フィーダと負荷との間の電流Iの関係を、それぞれ、示すグラフである。 図8aは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8bは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8cは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8dは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8eは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8fは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8gは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8hは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図8iは、本発明に基づく切り離しの手順の連続する工程を示す。 図9は、三相交流電圧フィーダに対する前記負荷の接続の動作の間の、時間に対する、それぞれの相のための主接点の間の電圧U、及び、それぞれの相のための当該フィーダと負荷との間の電流Iの関係を、それぞれ、示すグラフである。 図10は、三相交流電圧フィーダに対する前記負荷の接続の動作の間の、時間に対する、それぞれの相のための主接点の間の電圧U、及び、それぞれの相のための当該フィーダと負荷との間の電流Iの関係を、それぞれ、示すグラフである。 図11aは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11bは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11cは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11dは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11eは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11fは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11gは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図11hは、本発明に基づく接続の手順の連続する工程を示す。 図12は、チャージされたキャパシタの負荷のための、三相交流電圧フィーダに対する前記負荷の切り離しの動作の間の、時間に対する、それぞれの相のための主接点の間の電圧U、及び、それぞれの相のための当該フィーダと負荷との間の電流Iの関係を、それぞれ示すグラフである。 図13は、チャージされたキャパシタの負荷のための、三相交流電圧フィーダに対する前記負荷の切り離しの動作の間の、時間に対する、それぞれの相のための主接点の間の電圧U、及び、それぞれの相のための当該フィーダと負荷との間の電流Iの関係を、それぞれ示すグラフである。 図14は、本発明に基づくデバイスの異なる可能性のある実施形態を示す単純化された回路図である。 図15は、本発明に基づくデバイスの異なる可能性のある実施形態を示す単純化された回路図である。 図16は、本発明に基づくデバイスの異なる可能性のある実施形態を示す単純化された回路図である。 図17は、本発明に基づくデバイスの異なる可能性のある実施形態を示す単純化された回路図である。
添付図面を参照しながら、以下において、例として示された本発明の好ましい実施形態についての特定の説明を行う。
図1は、本発明に基づくスイッチング・デバイスの可能性のある使用形態を概略的に示している。本発明に基づく、多数のスイッチング・デバイス1は、キャパシタ・バンク・ユニット2〜5の接続及び切り離しのために配置されている。これらのキャパシタ・バンク・ユニットは、無効電力補償のための中電圧分配ネットワークの形態の、三相交流電圧フィーダ7に対して、例えば、1,2,4及び8Mvarであっても良い。如何にして、このキャパシタ・バンクが、短絡電流を扱うことが可能なブレーカ6を介して、フィーダ7に接続されるかについて示されている。異なる数の前記キャパシタ・バンク・ユニット2〜5の接続及び切り離しにより、無効電力補償の異なる程度が得られることがあり、優勢な条件に対してそれを適応させることにより、システムの中の電力損失を減少させる。
図2は、本発明の実施形態に基づくスイッチング・デバイスを、より詳細に示している。図3〜5を同時に参照すると、このデバイスは、三相交流電圧フィーダの第一(I)、第二(II)及び第三の(III)相を、それぞれ、それに対して接続するための手段8〜10(接点プレートの形態である)、並びに、例えばキャパシタ・バンクのような負荷を、それに対して接続するための手段11〜13有している。各相は、前記フィーダ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、及び、前記負荷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15〜19、並びに、可動接点20〜22を有している。これらの可動接点は、図2に示されているように、それが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かれた位置との間で可動である。
当該デバイスはまた、当該主接点の間のギャップの中に間隔を開けて配置された前記相のそれぞれに対して、固定された第一の素子(ダイオード)接点23〜25、及び、固定された第二の素子(ダイオード)接点29〜31を有している。第一の素子接点23〜25は、スタックの中に配置されてのように、直列および/または並列に接続された第一の前記素子または複数の素子26〜28により、前記第一の主接点に接続されている。第二の素子接点29〜31は、スタックの中のように、直列および/または並列に接続された、第二の前記素子32〜43または複数の素子により、第二の主接点に接続されている。前記素子は、ここでは、ダイオードであって、この用語は、以下において、素子に対して使用されることになる。同一のダイオード接点に接続されたダイオードは、それ故に、ケーシング45の中に密閉されている。
如何にして、各相の四つの固定接点が、円形の円弧に沿って配置され、且つ、如何にして、各可動接点が、対応する円弧の形状を有しているかについて示されている。これによって、前記閉鎖位置において、それぞれの可動接点が前記ダイオード接点と接触し、前記第一の主接点と第一のダイオード接点との間、及び前記第二の主接点と第二のダイオード接点の接続を、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ダイオードまたは複数のダイオードを介して、形成することになる。
三つの可動接点20〜22の全ては、一つ且つ同一の可動部分、即ち、当該可動接点20〜22を動かすためにシャフト35を回転させるように構成された電動モータ36の出力シャフト35、に対してリジッドに接続され、それによって、スイッチング・デバイスを開きまたは閉じる、それによって、前記フィーダと負荷との間の接続を閉じる。モータ・コントロール・ユニット37は、センサ38及び39から、前記フィーダの中の電流及び電圧についての情報を受け取り、モータ36をコントロールする。モータ・コントロール・ユニット37はまた、モータ・シャフト35の位置を検知するセンサ50から、信号を受け取り、それとともに、センサ38,29及び50から受け取った情報を考慮しながら、シャフト35の動きを適切にコントロールし、それによって、当該可動接点の動きをコントロールする。
当該可動接点の長さの関係、及び各相の異なる固定接点配置を選択することによって、接続及び切り離し動作の間にこれらの相の間の定められた時間遅延をもたらす機械的なオフセットが、得られることがある。これは、各別個の相の別個のコントロールは必要ではなく、その代わりに、定められた時間にモータがシャフト35を回転させ始め、それから、接続及び切り離しの手順のために望ましいシーケンスを得るための定められた速度で、このシャフトを回転させることを確保することだけが必要である、と言うことを意味している。これらの手順については、以下において更により詳細に説明される。
如何にして、固定接点が当該可動接点に外側から接し、そして、それらの固定接点が、そのために、当該可動接点を部分的に周囲からグリップして、その周囲に接触するように、デザインされるかについては、図3及び4から明らかである。弾性的な接触動作は、それぞれの固定接点の中に収容されているスプリング40により実現される。主接点14,17が、それぞれの可動接点の周囲の、ダイオード接点23,29と比べて実質的により大きい部分の周囲を取り囲み、且つその部分に接触するようにデザインされるかについても、示されている。より正確には、主接点は、当該可動接点の周囲の3/4よりも多い部分を覆い、これに対して、ダイオード接点は、当該可動接点の周囲の1/2よりも少ない部分を覆う。かくして、各可動接点は、実質的に円形の断面を備えた“バナナ形”を有していて、固定接点により規定される経路に沿って可動である。
モータは、当該デバイスの開閉を行うために、一つの方向にのみ回転するようにデザインされる。それは、図5の中で矢印41により示されている。それぞれの相に対応する第一及び第二のダイオードが、互いに反対に向けられていること、及び、第三の相のダイオードが、もう一方の二つの相の対応するダイオードに対して反対に向けられていることも、図5から明らかである。これは、以下において説明されるように、当該フィーダに対する負荷のよりスムーズな接続及び切り離しを可能にするためになされる。留意すべきことは、図5の中の各ダイオードの記号は、例えば4個または8個のような、複数の直列に接続されたダイオードを表している場合があると言うことである。
次に、図2〜5に示されたスイッチング・デバイスのためのフィーダに対する、負荷の切り離しの手順が、図8a〜8i及び図6及び図7を参照しながら、説明される。これらの図8a〜8i及び図6及び図7は、時間に対する、主接点の間の電圧、及びそれぞれの相の中の負荷と当該フィーダの間の電流の展開を示していて、これらの図において、実線は、第一の相Iを表し、長い破線は第二の相IIを表し、そして、短い破線は第三の相IIIを表している。実験が、11kVで150Aの容量性電流を与える2.9Mvarキャパシタ・バンクを動作させるスイッチング・デバイスを用いて実行された。
この手順は、センサ38が第一の相Iの中の電流のゼロ交差を検出したときに開始され、それは、0(ゼロ)により示されている。当該可動接点は、そのとき、図8aに示された位置にある。一周期Tの時点で、モータ36は、シャフトを、時計回り方向に、即ちモータから当該可動接点の方へ向かう方向に、回転させ始める。上記の一周期は、三相交流電圧において、50Hzの周波数の場合に、20msを意味している。時間0の後、時間Toで、当該可動接点の、図8bに基づく位置に到達する。そこにおいて、第一の相の当該可動接点が、その相の第一の主接点から分離する。
この相の第一のダイオードは、そのとき、接続の状態になっていて、それによって、図8cに基づく位置に更に移動するとき、実質的にアークの発生無しに、この相を通る電流Iがダイオードに伝送されることになる。第三の相の当該可動接点は、この位置で、Toの後約T/6に(=T1)、その相の第一の主接点から分離される、それによって、図8dに基づく位置に更に移動するとき、この相IIIの中の電流が、接続の状態にあるその相の第一のダイオードに伝送される。図8eに基づく位置は、Toの後約T/3の時間T2に到達され、そして、この位置から更に移動するとき、第二の相の当該可動接点が、その相の第一の主接点から分離され、その第一のダイオードを介して電流を伝送する。
当該可動接点の動きは、それから、続けられ、そして、図8eに基づく位置において、第一の相の第一のダイオードが、切り離しの状態に入り、それによって、図8fに基づく位置に到達するとき、Toの後約T/2の時間T3に、その相の当該可動接点20が、アークの発生無しに、その相の第一のダイオード接点から分離されることになり、そして、当該可動接点と前記ダイオード接点(図8gに基づく位置を参照方)との間の回復電圧に耐えることが可能なギャップを作リ出し始め、ここで、第二及び第三の相の中の第一のダイオードが、切り離しの状態に入る(T4)。
図8hに基づく位置に更に移動するとき、第二及び第三の相の当該可動接点が、Toの後約3T/4の時間T5に、同時に、それぞれの第一のダイオード接点から分離され、これらの場合に対しても、前記ギャップを作り出すことを開始する。最後に、図8iの位置が到達され、ここで、それぞれの相の中の電圧が、それらの第一のダイオード接点と第二のダイオード接点との間のギャップにより、引き受けられる。これらの図面から分かるように、この切り離しの手順は、有害な過渡現象をもたらすことがない。
次に、閉じる手順が、図11a〜11h及び図9及び10を参照して、説明される。これらの図面は、図6及び7に対応している。閉じる手順は、モータ・シャフトを回転させ始めることにより、図11aに示された開かれた位置から開始され、それによって、第一の相の中の電圧のゼロ交差が検知された後、一つの期間、当該可動接点を矢印41に従って移動させる。図11bに示されたToの時点に、第二及び第三の相の第二のダイオードは、切り離しの状態にあり、これらの相の当該可動接点が、これらの相の第二のダイオード接点との接触を開始する。
第二及び第三の相の当該可動接点は、それから、図11cに基づく位置を通って、更に移動し、その後、Toの後約T/2の時間t1に、図11dの中の位置に到達し、この位置で、これらの相の第二のダイオードは、接続の状態になっていて、それによって、ダイオードの中を流れる電流が、伝送されて、これらの相の主接点に流れることになる。
更に、図11eに基づく位置に移動するとき、第一の相の当該可動接点が、Toの後約3T/4の時間t2に、その相の第二のダイオード接点と接触し、このとき、その第二のダイオードは、切り離された状態にある。その後、図11eに基づく位置に到達するとき、このダイオードは、接続の状態となっていて、電流を伝え、この電流は、それから、Toの後約5T/4の時点t3に、この相の第二の主接点に伝送される。かくして、ダイオードが切り離しの状態にあるとき、ダイオード接点が閉じられていて、そして、それぞれのダイオードにより、電圧のゼロ交差でスイッチが入れられた電流が、それぞれの相の中を通る電流をスムーズに増大させる。
図12及び13は、図9及び10に対応しており、チャージされたキャパシタの形態の負荷の接続の場合に対して、図11a〜11hに示された接続の手順を実施するときの、三相に対する電圧及び電流を示している。顕著な突入電流は、見出されていない。そして、これは、そこを横切る相対相の電圧がゼロのとき、第二及び第三の相を閉じることにより、次いで、その後3T/4に、最後の、第一の相を閉じることにより、実現され、それによって、スイッチング・デバイスは、それが電流を遮断するとき、それが終了したのと同じポイントで、キャパシタ・バンクに通電し、それによって、突入電流が最小化されることになる。かくして、キャパシタ側での電圧を測定すること無しに、既にチャージされたキャパシタの同期された閉鎖により、優れた性能が、実現される。
図14〜17は、本発明に基づくスイッチング・デバイスを実現する非常に概略的に異なるやり方を示す。これらの図面において、デバイスの主な構成は、一つの相のみに対して示されている。前記フィーダの交流電圧が、一つよりも多い相を有しているとき、このスイッチング・デバイスは、もう一方の相のための対応する構造を有している。
図14は、二つの第一のスイッチ60,61を有するスイッチング・デバイスを示し、それらの第一のスイッチは、交流電圧フィーダと負荷の間電流経路内で直列に接続されるように構成され、そのそれぞれは、少なくとも一つの素子64,65を備えたバイパス・ブランチ62、63を有し、それらの素子は、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ている。各素子は、この図において、ダイオードによりシンボル化されている。当該デバイスはまた、第二のスイッチ66を有していて、この第二のスイッチは、前記ダイオード64,65に直列に接続され、且つ、第一のスイッチ60,61の間のミドル・スイッチとして配置されている。
この構成は、図2〜5に示された実施形態の構成に対応していて、この構成において、第一のスイッチは、一方では、当該可動接点20と協働する第一の主接点14及びダイオード接点23により、そしてもう一方では、当該可動接点20と協働する第二の主接点17及びダイオード接点29により形成されている。第二のスイッチは、当該可動接点20と協働する二つのダイオード接点23及び29により形成されている。
図15は、図14に基づく構成に対する代替的な構成を示し、図14に基づく構成とは、第二のスイッチ66と前記第一のスイッチ60,61の直列接続の端部での第二のスイッチ66の配置により、異なっている。図15に基づく構成の場合の、スイッチング・デバイスの接続及び切り離しの手順のコントロールは、図14に基づく構成の場合のそれと同様である。
図16は、二つの第二のスイッチを有する更なる代替的な構成を示し、この構成において、一つの第二のスイッチ66' ,66''が、バイパス・ブランチのそれぞれの中で、前記素子64,65に対して直列に配置されている。この構成に対して、切り離しの手順は、第一及び第二のスイッチが全て閉じられた状態から開始されても良く;その中を通る電流の伝送のために、それに対応する素子が接続の状態にあるとき、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、最初に述べた素子が切り離された状態にあるとき、先に述べた前記素子と直列の第二のスイッチ、および/または、前記素子のもう一方に対応する第一及び第二のスイッチを開く。
これは、この切り離しの手順のためにダイオード64を使用するとき、その終了は、第二のスイッチ66' を開くことにより、または、第一のスイッチ61及び第二のスイッチ66''を開くことにより、または、これらのスイッチの全てを開くことにより、実現されても良いと言うことを意味している。接続の手順は、先に述べた第二のスイッチのブランチの中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一方をコントロールして閉じ、次いで、第一のスイッチのもう一方に対して並列の第二のスイッチを閉じることにより実現されても良い。最後に、先に述べた第二のスイッチに対して並列の前記素子が、接続の状態にあるとき、この先に述べた第二のスイッチを閉じる。
最後に、図17は、本発明に基づくスイッチング・デバイスの更なる可能性のある構成を示す。この構成は、図14及び15に基づく構成と、それが第二のスイッチを有していないと言うことにより異なっていて、これはまた、切り離しの状態において、素子64,65が、当該デバイスに加えられる可能性のある電圧に耐えることが可能でなければならないと言うことを意味している。切り離しの手順は、実質的なアークの発生無しに、素子への電流を伝送するために、素子64が接続の状態にあるとき、第一のスイッチ60を開くことを開始することより実行されても良い。素子64が、その後、切り離しの状態となるとき、アークの発生無しに、第一のスイッチ61が開かれる。接続の手順は、素子65が切り離された状態にあるとき、第一のスイッチ60を閉じることにより、アークの発生無しに実行され;次いで、第一のスイッチ61を介して電流を伝送するために、素子65が電流を伝送しているとき、実質的なアークの発生無しに、第一のスイッチ61を閉じて、接続の手順を終了させる。
本発明は、当然ながら、決して、以上で説明されたその実施形態に限定されることはなく、その変形についての多くの可能性は、添付された請求項の中で規定された本発明の基本的なアイディアから離れること無しに、当業者にとって明らかである。
本発明に基づくスイッチング・デバイスは、既に述べたように、交流電圧フィーダに対する、キャパシタ以外の他のタイプの負荷の接続及び切り離しのために使用されても良い。更にまた、当該フィーダは、発電機のような、電力ネットワーク以外のタイプであっても良い。
好ましいことではあるが、当該可動接点が、円形の経路に沿って移動される必要は必ずしも無く、例えば直線などの、他の経路も考えられる。
スイッチング・デバイスは、背中合わせに結合されたキャパシタ・バンクを作動させるために、使用されても良く、フィールド・テストは、本発明に基づくスイッチング・デバイスが、その場合、非常に低い突入電流を与えることを示している。かくして、これらの用途において、突入を制限するリアクトルを省くことが可能である。
相のそれぞれに対して、一つのバイパス・ブランチの前記少なくとも一つの素子が、前記電流経路に対して、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の方向に対して逆の遮断方向を有していることが、上記の図面の中に、示されているが、本発明はまた、前記素子が同一の遮断方向で配置されている場合をもカバーする。しかしながら、チャージされたキャパシタが、交流電圧フィーダに対してスイッチが入れられる負荷を構成するとき、それらは、逆の遮断方向を有しているべきである。これは、他の二つの後、3T/4に、三相交流電圧フィーダの最後の相を閉じると言う、以上で説明された好ましい特徴のためである。
この明細書の中で使用されている“バイパス・ブランチ”との用語は、それぞれのスイッチに対して並列に、それに接続されたブランチとして解釈されるべきであり、それによって、問題の前記少なくとも一つの素子が、それぞれのスイッチに対して並列に、それに接続されることになる。
ここで留意すべきことは、特許請求の範囲の中で言及された前記“当該デバイスの他の機械的スイッチ”は、必ずしも、前記第一のスイッチの近傍に配置される必要がなく、それは、実際、第一のスイッチの内の一方であっても良いことであり、しかし、それは、前記第一のスイッチに対して相当な距離に配置されても良く、例えば、別個のディスコネクタでも良い。
スイッチング・デバイスに対する負荷及び当該フィーダの接続のサイドを変えることも、本発明の範囲内である。それによって、負荷が、図2において、プレート8〜10に接続され、当該フィーダがプレート11〜13に接続されることになる。その構成の利点は、切り離しの状態において、当該可動接点20〜22が、スイッチが入れられた状態のより近くに、即ち、図11bに示された位置の近傍に、移動され、それでもなお、フィーダの電気的な切り離しが確保されることがあると言うことであり、それによって、接続が、この“待機位置”から、より速やかに行われることになる。しかしながら、そのような実施形態において、フィーダの電気的な分離は、以上で説明された実施形態の場合と同様に、当該可動接点20〜22が対応する固定接点から離れると直ぐに、もたらされることはなく、当該可動接点は、このために、図8iに示されたものよりも更に移動しなければならない。
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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。
  21. 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。
  22. 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。
  23. 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。
  24. 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。
  25. 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。
  26. 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。
  27. 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。
  28. 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。
  29. 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。
  30. 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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