KR102316659B1 - 수동 폐쇄 보조 제어 메커니즘 - Google Patents

수동 폐쇄 보조 제어 메커니즘 Download PDF

Info

Publication number
KR102316659B1
KR102316659B1 KR1020217016059A KR20217016059A KR102316659B1 KR 102316659 B1 KR102316659 B1 KR 102316659B1 KR 1020217016059 A KR1020217016059 A KR 1020217016059A KR 20217016059 A KR20217016059 A KR 20217016059A KR 102316659 B1 KR102316659 B1 KR 102316659B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
actuator
armature
closed
winding
switch assembly
Prior art date
Application number
KR1020217016059A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210072104A (ko
Inventor
츠베탄 루세프
아담 가드너
마이클 스탬머
Original Assignee
에스 앤드 시이 일렉트릭 캄파니
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 에스 앤드 시이 일렉트릭 캄파니 filed Critical 에스 앤드 시이 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20210072104A publication Critical patent/KR20210072104A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102316659B1 publication Critical patent/KR102316659B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844Monitoring or fail-safe circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/0062Testing or measuring non-electrical properties of switches, e.g. contact velocity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/38Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/666Operating arrangements
    • H01H33/6662Operating arrangements using bistable electromagnetic actuators, e.g. linear polarised electromagnetic actuators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/22Polarised relays
    • H01H51/2209Polarised relays with rectilinearly movable armature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1844Monitoring or fail-safe circuits
    • H01F2007/185Monitoring or fail-safe circuits with armature position measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키는 방법으로, 상기 액추에이터는 전기자 및 권선을 포함하고, 상기 스위치 조립체는 상기 전기자의 일단부에 결합된 수동 작동 장치 및 상기 전기자의 타단부에 결합된 진공 인터럽터의 이동 단자를 포함한다. 상기 방법은 상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치로 이동시키기 위해 상기 수동 작동 장치를 사용하여 상기 액추에이터의 폐쇄 동작을 시작하는 단계, 상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄되는 것을 검출하는 단계, 및 상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로부터 미리 결정된 거리에 도달할 때 상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로 이동하는 것을 보조하기 위해 상기 권선을 통전시키는 단계를 포함한다.

Description

수동 폐쇄 보조 제어 메커니즘
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 전체 내용이 모든 목적을 위해 본 명세서에 병합된, 2019년 1월 31일자로 출원된 미국 가출원 제62/799,415호의 우선권의 이익을 주장하며, 이 기초출원은 전체 내용이 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수동 작동 장치를 사용하여 스위치 조립체에서 액추에이터의 폐쇄 동작을 시작하는 것을 포함하는, 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키는 방법에 관한 것이다.
종종 전기 그리드라고도 지칭되는 전력 분배 네트워크는 일반적으로 다수의 발전소를 포함하고, 각 발전소는, 예를 들어, 가스 터빈, 원자로, 석탄 연소 발전기, 수력 발전 댐 등과 같은 다수의 발전기를 포함한다. 발전소는 다양한 중전압의 전력을 제공하고, 이 중전압은 고전압 전송 라인에 제공될 고전압 AC 신호로 변압기에 의해 승압되고, 이 전송 라인은 일반적으로 공동체에 위치된 다수의 변전소에 전력을 전달하고, 변전소에서 전압이 중전압으로 강압된다. 변전소는 다수의 3상 급전 라인에 중전압 전력을 제공한다. 급전 라인은 다양한 분배 변압기에 중전압을 제공하는 다수의 측방 라인에 결합되고, 분배 변압기에서 전압은 저전압으로 강압되고, 가정, 기업 등과 같은 다수의 부하에 제공된다.
동물이 라인에 접촉하는 경우, 낙뢰, 나뭇가지가 라인에 떨어지는 경우, 전신주와 차량의 충돌 등과 같은 다양한 요인으로 인해 분배 네트워크에 결함이 주기적으로 발생한다. 결함은 네트워크의 부하를 증가시키는 단락을 생성하여, 변전소의 전류 흐름이 결함 경로를 따라 정상 전류보다 크게 예를 들어 수 배 이상 증가하게 할 수 있다. 이 전류의 양은 전선을 크게 가열시켜 용융시킬 수 있고, 또한 변전소 및 네트워크의 다양한 구성 요소에 기계적 손상을 일으킬 수 있다.
위에서 언급된 유형의 전력 분배 네트워크는 일반적으로 네트워크 전체에 걸쳐 전력 흐름을 제어하는 다수의 스위칭 장치, 차단기(breaker), 리클로저(recloser), 인터럽터(interrupter) 등을 포함한다. 진공 인터럽터는 이러한 유형의 장치에 특정 응용을 갖는 스위치이다. 진공 인터럽터는 진공 인클로저 내에 위치된 대응하는 접점들, 즉 고정 접점과 이동 접점을 사용한다. 이동 접점을 고정 접점에서 멀리 이동시켜 인터럽터를 개방하면 접점 사이에 생성된 아크가 진공에 의해 빠르게 소멸된다. 아크를 격납하기 위해 접점 주위에 증기 차폐물이 제공된다. 특정 응용에서 진공 인터럽터는 고형 단열재 하우징 내에 캡슐화된다.
이러한 유형의 진공 인터럽터는 때때로 단상 자가 전력식 자기 작동식 리클로저(single-phase self-powered magnetically actuated recloser)와 같은 결함 인터럽터 장치에 사용된다. 이러한 유형의 자기 작동식 리클로저는 일반적으로, 진공 인터럽터 접점을 개방시키고 폐쇄시키기 위해 전기 권선에 의해 이동되는 전기자를 갖는 솔레노이드형 액추에이터를 포함하고, 여기서 전기자와 고정자는 권선에 의해 생성된 자속에 대한 자기 경로를 제공한다. 액추에이터가 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동된 후 권선이 통전 해제되고, 개방 위치와 폐쇄 위치 모두에서 래칭 표면에 전기자를 유지하기 위해 영구 자석이 사용된다. 이런 유형의 리클로저는 결함 전류를 검출한 것에 응답하여 진공 인터럽터 접점을 자동으로 개방하고, 종종 다른 리클로저 및 차단기와 협력하여, 결함의 상류에 있는 제1 리클로저가 전력을 받지 않는 부하의 수를 제한하기 위해 개방되는 유일한 리클로저가 되게 한다. 결함을 검출한 것에 응답하여 리클로저가 개방되면 리클로저는 잠시 후 결함이 남아 있는지 여부를 결정하기 위해 폐쇄된다. 결함 전류가 다시 검출되면 리클로저는 다시 자동으로 개방되고 개방된 상태로 유지된다.
접점을 전기적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 리클로저에 이용 가능한 전력이 없을 때 진공 인터럽터 접점을 수동으로 폐쇄하고 개방하기 위해 이러한 유형의 자기 작동식 리클로저와 관련하여 수동 작동 장치를 제공하는 것이 때때로 바람직하다. 예를 들어, 리클로저가 전신주 상의 활성 회로에 처음 설치되어, 진공 인터럽터가 개방된 위치에 있지만 접점이 개방되어 있어서 진공 인터럽터를 전기적으로 폐쇄할 수 없는 것으로 인해 이용 가능한 전력이 없는 경우, 편의상 접점을 수동으로 폐쇄할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 수동 작동 장치는, 회로에 결함이 발생하거나 진공 인터럽터가 기계적으로 폐쇄될 때 회로에 결함이 존재하는 경우, 수동 작동 장치가 액추에이터의 전기적 동작을 방해함이 없이 접점이 위에서 설명된 바와 같이 즉시 전기적으로 개방되도록 구성될 필요가 있다. 또한, 액추에이터를 사용함이 없이 진공 인터럽터가 동작 중일 때 접점을 수동으로 개방하는 것이 바람직한 경우가 있을 수 있다.
진공 인터럽터, 차단기, 리클로저 또는 기타 유형의 스위치의 접점이 높은 결함 전류로 인해 폐쇄된 상태에서 용접되는 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 위에서 언급한 유형의 리클로저를 수동으로 폐쇄하는 동작 동안 알 수 없는 결함이 라인에 있을 수 있으며, 이 경우 진공 인터럽터는 높은 결함 전류로 스위칭되고 높은 결함 전류는 접점을 용접시킬 수 있다. 액추에이터를 동작시켜 용접을 제거할 수 없는 경우 결함을 제거하기 위해 더 상류에 있는 리클로저를 개방시킬 필요가 있다.
자기 작동식 리클로저에서 권선에 전력이 공급되고, 액추에이터가 전기적으로 동작될 때, 전기자는 하나의 래칭 표면으로부터 다른 래칭 표면으로 병진 이동한다. 전기자가 권선에 전력을 공급하지 않고 수동 작동 장치에 의해 개방된 위치로부터 폐쇄된 위치로 이동하는 경우 전기자와 고정자의 마지막 자기 상태는 개방 위치에 대한 것이고, 재료의 자기 영역(magnetic domain)이 개방된 위치를 지원하는 방식으로 정렬된다. 보다 상세하게는, 전기자가 수동으로 폐쇄된 위치로 이동하면 전기자에 작용하는 유일한 자기력은 반대 방향으로 자기적으로 분극된 고정자와 전기자를 통해 영구 자석에 의해 생성된다. 이로 인해 액추에이터가 기계적으로 폐쇄된 위치로 폐쇄될 때 전기자와 래칭 표면 사이의 래칭 힘이 낮아진다. 전기자가 래칭 표면에 닿는 순간 자기력 감소는 전기자를 폐쇄된 상태로 유지할 만큼 충분치 않아 전기자가 래칭 표면에서 되튀어 나올 수 있다. 이 상태에서 액추에이터는 진공 인터럽터 벨로우즈에 작용하는 대기압에 의해 느슨하게 유지되는 진공 인터럽터 접점에 외부 힘을 전혀 가하지 않아서, 이로 인해 아크를 생성하여 접점을 함께 용접시킬 수 있다. 전기자는 또한 전기 동작 동안 되튀어 나오는 것을 경험하지만, 영구 자석은 권선에 의해 생성되는 힘에 의해 보조된다. 되튀어 나오는 대신 전기자는 래칭 표면에 부딪혀 래칭 위치에 안착된다.
이하의 논의는 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키는 방법으로서, 상기 액추에이터는 전기자 및 권선을 포함하고, 비 제한적인 일 실시예에서 상기 스위치 조립체는 상기 전기자의 일단부에 결합된 수동 작동 장치, 및 상기 전기자의 타단부에 결합된 진공 인터럽터의 이동 단자를 포함하는, 상기 액추에이터를 폐쇄시키는 방법을 개시하고 설명한다. 상기 방법은 상기 수동 작동 장치를 사용하여 상기 액추에이터의 폐쇄 동작을 시작하여 상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치로 이동시키는 단계, 상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄되는 것을 검출하는 단계, 및 상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로부터 미리 결정된 거리에 도달할 때 상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로 이동하는 것을 보조하기 위해 상기 권선을 통전시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 특징은 첨부 도면과 함께 취해진 이하의 설명 및 첨부된 청구 범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 진공 인터럽터를 포함하는 자기 작동식 스위치 조립체의 내부 부분의 측면도; 및
도 2는 전기적 보조를 제공하는 것을 포함하는, 도 1에 도시된 스위치 조립체에서 액추에이터를 수동으로 폐쇄시키는 동작을 보여주는 예시이다.
전기적 보조를 제공하는 것을 포함하는, 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 수동으로 폐쇄시키는 방법에 관한 본 발명의 실시예에 대한 이하의 논의는 본질적으로 단지 예시일 뿐이고, 본 발명 또는 응용 분야 또는 사용 범위를 제한하려고 의도된 것이 아니다. 예를 들어, 본 명세서의 논의는 진공 인터럽터를 포함하는 자기적으로 작동되는 결함 리클로저에 적용 가능한 방법을 지칭한다. 그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이해하는 바와 같이, 본 방법은 다른 유형의 스위치에도 적용될 수 있다.
도 1은 진공 인터럽터(12), 이 진공 인터럽터(12)를 전기적으로 개방 및 폐쇄시키는 솔레노이드 또는 자기 액추에이터(14), 및 이 진공 인터럽터(12)를 수동으로 개방 및 폐쇄시키는 수동 작동 장치(16)를 포함하는 자기 래칭 액추에이터 동작식 스위치 조립체(10)의 측면도로서, 여기서 진공 인터럽터(12)의 외부 절연 하우징과, 액추에이터(14)와 장치(16)의 외부 보호 하우징이 제거된 것을 도시한다. 스위치 조립체(10)는 중전압 전력 분배 네트워크에서 사용하기 위한 단상 자가-전력식 자기 작동식 결함 리클로저로서 특정 응용을 가진다. 진공 인터럽터(12)는 진공 챔버(20)를 형성하는 인클로저(18), 상부 단부를 통해 챔버(20) 내로 연장되고 접점(24)을 포함하는 고정 상부 단자(22), 및 하부 단부를 통해 진공 챔버(20) 내로 연장되고 접점(28)을 포함하는 이동 하부 단자(26)를 포함하고, 여기서 벨로우즈(30)는 이동 단자(26)가 챔버(20) 내 진공에 영향을 주지 않고 슬라이딩할 수 있도록 한다. 진공 인터럽터(12)는 접점(24)과 접점(28)이 서로 접촉해 있는 폐쇄 위치에 도시되어 있다.
스위치 조립체(10)는 스프링(38)을 통해 연장되는 유전체 구동 로드(36)를 더 포함하고, 여기서 구동 로드(36)의 일단부는 하부 단자(26)에 연결되고, 구동 로드(36)의 타단부는 액추에이터(14)의 전기자(40)에 연결된다. 스위치 조립체(10)가 개방 상태에 있고 액추에이터(14)가 진공 인터럽터(12)를 폐쇄하도록 명령을 받으면, 상부 권선 절반(44)과 하부 권선 절반(46)을 갖고 이들 사이에 공간(48)을 형성하는 분할된 권선(42)을 통해 일 방향으로 전류 흐름이 제공되고, 여기서 전기자(40)와 E자형 고정자(52)에 의해 자기 경로가 제공된다. 이에 응답하여, 전기자(40)가 상방으로 당겨지고, 이는 또한 접점(28)이 접점(24)과 맞물리도록 로드(36)와 하부 단자(26)를 상방으로 이동시키고, 여기서 전기자(40)가 래치 표면(50)의 폐쇄된 래치 위치로 계속 이동하면 스프링(38)이 압축되어 접점(24)으로 접점(26)을 이동시키는 힘을 증가시킨다.
전기자(40)가 폐쇄 상태로 래칭되면 권선(42)은 통전 해제되고, 전기자(40)의 양측 공간(48)에 위치된 한 쌍의 영구 자석(54 및 56)이 전기자(40)를 폐쇄된 래치 위치에 유지하고, 스프링(38)을 압축 상태로 유지하며, 여기서 액추에이터(14)는 도 1에서 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 스위치 조립체(10)가 폐쇄 상태에 있고, 액추에이터(14)가 진공 인터럽터(12)를 개방하도록 명령을 받으면, 분할된 권선(42)을 통해 반대 방향으로 전류 흐름이 제공되고, 전기자(40)는 스프링(38)의 도움으로 아래로 당겨진다. 이때 로드(36)와 하부 단자(26)도 또한 하방으로 이동하여 접점(28)이 접점(24)과 분리되고, 여기서 전기자(40)가 계속 이동하면 래치 표면(58)의 개방 래치 위치로 진행한다. 여기서 권선(42)이 통전 해제될 때 영구 자석(54 및 56)은 또한 개방 래치 위치에 전기자(40)를 유지한다. 이 장치는 본 명세서에서 논의된 목적에 적합한 임의의 기계 장치일 수 있으므로 장치(16)의 세부 사항은 도시되어 있지 않다.
도 2는 폐쇄 위치에 전기자(40)를 보다 신뢰성 있게 자기적으로 래치하기 위해, 이용 가능한 경우, 수동 폐쇄 동작 동안, 액추에이터(14), 즉 권선(42)에 소량의 전력을 제공함으로써 수동 작동 장치(16)에 의해 액추에이터를 기계적으로 폐쇄할 때 액추에이터(14)의 폐쇄를 보조하는 동작을 보여주는 예시(60)이다. 라인(62)은 액추에이터(14)가 개방된 래치 위치에 있고 접점(24 및 28)이 개방될 때 전기자(40)의 위치를 나타내고, 라인(64)은 액추에이터(14)가 폐쇄된 래치 위치에 있고 접점(24 및 28)이 폐쇄될 때 전기자(40)의 위치를 나타낸다. 라인(66)은 전기자가 기계적 장치(16)의 동작에 의해 개방된 래치 위치로부터 폐쇄된 래치 위치로 이동할 때 시간에 따른 전기자(40)의 위치를 나타낸다. 라인(68)은 전기자(40)가 개방된 래치 위치로부터 폐쇄된 래치 위치로 이동하는 것을 돕기 위해 시간에 따라 권선(42)에 제공되는 전기 신호를 나타내고, 여기서 전기 신호는 일반적으로 0이다. 라인(72)은 전기자(40)가 폐쇄 동작 동안 표면에 충돌할 때 래치 표면(50)으로부터 전기자(40)가 최대로 되튀어 나오는 것을 나타내고, 여기서 되튀어 나오는 영역(70)은 라인(64)과 라인(72) 사이로 정의된다. 지점(74)은, 결함 전류이든 또는 정상 전류이든 상관 없이, 되튀어 나오는 영역(70) 이전에 발생하는 이용 가능한 전력이 있는 경우 전력이 액추에이터(14)에 제공될 수 있을 만큼 전기자(40)의 이동으로부터 접점(24 및 28)이 충분히 폐쇄된 시간을 나타낸다.
전기자(40)의 위치가 라인(72)에 도달하고 전기자(40)가 되튀어 나오는 영역(70)에 들어가기 전에, 라인(68)의 라인 부분(76)은 액추에이터(14)에 제공되는 전력이 없는 것을 나타낸다. 전기자(40)의 위치가 라인(72)에 도달하면, 소량의 전력이 지점(78)에서 액추에이터(14)에 제공되고, 전력은 라인(68)의 라인 부분(80)으로 증가하여 래칭 표면(50)에 충돌하는 전기자(40)에 주는 힘을 증가시킨다. 이 전력의 양은 액추에이터(14)가 전력에 의해서만 폐쇄된 경우 권선(42)에 제공될 수 있는 전력보다 상당히 더 적을 수 있다. 권선(42)에 제공되는 전력은 또한 전기자(40)와 고정자(52)의 철 재료의 자기 영역을 정렬하는 역할을 하여, 이에 영구 자석(54 및 56)에 의해 제공되는 자기적인 래치 힘을 증가시켜 전기자(40)를 표면(50)에 보다 신뢰성 있게 래칭시켜 접점(24)과 접점(28) 사이에 보다 높은 접촉 압력을 제공한다. 즉, 전기자(40)가 폐쇄 상태에 가까워짐에 따라 전기자와 고정자 재료를 분극시키는 방향으로 권선(42)이 잠시 통전되어 폐쇄된 상태에 있을 때 더 높은 래칭 힘을 지원할 수 있다. 권선(42)에 제공되는 전기 펄스는 전기자(40)가 폐쇄된 래치 위치에 있는 후 짧은 시간 기간 동안 유지되며, 여기서 전력은 라인 부분(82)을 따라 감소하며 지점(84)에서 0으로 된다. 액추에이터(14)가 수동으로 폐쇄되고 있다는 것을 스위치 조립체(10)가 알기 위해 일부 메커니즘이 제공될 필요가 있다. 이 메커니즘은 지점(74)에서 진공 인터럽터(12)를 통한 전류 흐름의 시작을 검출하는 것과 같이 본 명세서에서 논의된 목적에 적합한 임의의 메커니즘일 수 있다.
전술한 논의는 단지 본 발명의 예시적인 실시예를 개시하고 설명한다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구 범위에 한정된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이러한 논의 및 첨부된 도면 및 청구 범위로부터 다양한 변경, 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 쉽게 인식할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키는 방법으로서,
    상기 스위치 조립체는 상기 액추에이터에 결합된 수동 작동 장치를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 액추에이터의 전기자를 폐쇄된 래치 위치를 향해 이동시키기 위해 상기 수동 작동 장치를 사용하여 상기 액추에이터의 폐쇄 동작을 시작하는 단계; 및
    상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로부터 미리 결정된 거리에 도달할 때 상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치로 이동시키는 것을 보조하기 위해 상기 액추에이터의 권선을 통전시키는 단계
    를 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미리 결정된 거리는 상기 폐쇄된 래치 위치에서 래치 표면으로부터 상기 전기자가 최대로 되튀어 나오는 거리인, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 권선을 통전시키는 단계는 상기 액추에이터를 전기적으로 폐쇄시키는 데 필요한 것보다 적은 전력으로 상기 권선을 통전시키는 것을 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 권선을 통전시키는 시기를 결정하기 위해 상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄된 것을 검출하는 단계를 더 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스위치 조립체는 진공 인터럽터를 포함하고, 상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄된 것을 검출하는 단계는 전류가 상기 진공 인터럽터를 통해 흐르기 시작할 때를 결정하는 것을 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기자는 상기 진공 인터럽터의 스위치 접점에 결합되는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스위치 조립체는 중전압 전력 분배 네트워크에서 사용하기 위한 단상 자가 전력 자기 작동식 결함 리클로저(single-phase self-powered magnetically actuated fault recloser)인, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  8. 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키는 방법으로서,
    상기 액추에이터는 전기자 및 권선을 포함하고, 스위치 조립체는 상기 전기자의 일단부에 결합된 수동 작동 장치, 및 상기 전기자의 타단부에 결합된 진공 인터럽터의 이동 단자를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치로 이동시키기 위해 상기 수동 작동 장치를 사용하여 상기 액추에이터의 폐쇄 동작을 시작하는 단계;
    상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄되고 있는 것을 검출하는 단계; 및
    상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로부터 미리 결정된 거리에 도달할 때 상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치로 이동시키는 것을 보조하기 위해 상기 권선을 통전시키는 단계
    를 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 미리 결정된 거리는 폐쇄된 래치 위치에서 래치 표면으로부터 상기 전기자가 최대로 되튀어 나오는 거리인, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 권선을 통전시키는 단계는 상기 액추에이터를 전기적으로 폐쇄시키는 데 필요한 것보다 적은 전력으로 상기 권선을 통전시키는 것을 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄되고 있는 것을 검출하는 단계는 전류가 상기 진공 인터럽터를 통해 흐르기 시작할 때를 결정하는 것을 포함하는, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 스위치 조립체는 중전압 전력 분배 네트워크에서 사용하기 위한 단상 자가 전력 자기 작동식 결함 리클로저인, 액추에이터를 폐쇄시키는 방법.
  13. 자기 작동식 스위치 조립체에서 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은,
    상기 자기 작동식 스위치 조립체의 전기자에 결합되고, 상기 액추에이터의 상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치를 향해 이동시키기 위해 폐쇄 동작으로 동작할 수 있는 수동 작동 장치; 및
    상기 액추에이터의 권선에 결합된 전류원
    을 포함하되, 상기 전류원은 상기 전기자가 폐쇄된 래치 위치로부터 미리 결정된 거리에 도달할 때 상기 전기자를 폐쇄된 래치 위치로 이동시키는 것을 보조하기 위해 통전 시 상기 권선에 전류를 제공하여 자기력을 생성하는, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 미리 결정된 거리는 폐쇄된 래치 위치에서 래치 표면으로부터 상기 전기자가 최대로 되튀어 나오는 거리인, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 전류원은 상기 액추에이터를 전기적으로 폐쇄시키는 데 필요한 것보다 적은 전력으로 상기 권선을 통전시키는, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 액추에이터와 동작 가능하게 연관된 센서를 더 포함하되, 상기 센서는 상기 액추에이터가 수동으로 폐쇄되고 있는 것을 검출하고, 전류원에 신호를 제공하여 상기 권선을 통전시키는, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 스위치 조립체는 진공 인터럽터를 포함하고, 상기 센서는 전류가 상기 진공 인터럽터를 통해 흐르기 시작할 때를 결정하는, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전기자는 상기 진공 인터럽터의 스위치 접점에 결합된, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
  19. 제13항에 있어서, 상기 스위치 조립체는 중전압 전력 분배 네트워크에서 사용하기 위한 단상 자가 전력 자기 작동식 결함 리클로저인, 액추에이터를 폐쇄시키기 위한 시스템.
KR1020217016059A 2019-01-31 2020-01-16 수동 폐쇄 보조 제어 메커니즘 KR102316659B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962799415P 2019-01-31 2019-01-31
US62/799,415 2019-01-31
PCT/US2020/013852 WO2020159715A1 (en) 2019-01-31 2020-01-16 Manual close assist control mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210072104A KR20210072104A (ko) 2021-06-16
KR102316659B1 true KR102316659B1 (ko) 2021-10-22

Family

ID=71836637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217016059A KR102316659B1 (ko) 2019-01-31 2020-01-16 수동 폐쇄 보조 제어 메커니즘

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10964496B2 (ko)
EP (1) EP3834212B1 (ko)
KR (1) KR102316659B1 (ko)
AU (1) AU2020215624B2 (ko)
BR (1) BR112021003337B1 (ko)
CA (1) CA3114933C (ko)
CO (1) CO2021008305A2 (ko)
MX (1) MX2021002123A (ko)
WO (1) WO2020159715A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4293694A3 (en) * 2019-12-05 2024-03-27 S&C Electric Company Low energy reclosing pulse test system and method
US11710948B1 (en) 2023-01-04 2023-07-25 Inertial Engineering and Machine Works, Inc. Underarm gang operated vacuum break switch

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060022780A1 (en) 2004-07-30 2006-02-02 Delta Systems, Inc. Electromagnetic latching switch

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1143805A (ko) * 1966-08-04
US3663906A (en) * 1969-10-09 1972-05-16 Gen Electric Electric circuit breaker with magnetically assisted closing means
US4032870A (en) 1975-09-15 1977-06-28 General Electric Company Electric circuit breaker with electromagnetic-assist means for opposing magnetic contact-separating forces
US5912604A (en) * 1997-02-04 1999-06-15 Abb Power T&D Company, Inc. Molded pole automatic circuit recloser with bistable electromagnetic actuator
GB9727148D0 (en) * 1997-12-22 1998-02-25 Fki Plc Improvemnts in and relating to electomagnetic actuators
JP2000268683A (ja) * 1999-01-14 2000-09-29 Toshiba Corp 開閉器の操作装置
DE19910326C2 (de) * 1999-03-09 2001-03-15 E I B S A Bistabiler magnetischer Antrieb für einen Schalter
US6198062B1 (en) * 1999-05-17 2001-03-06 Joslyn Hi-Voltage Corporation Modular, high-voltage, three phase recloser assembly
JP2002124162A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp 開閉装置
US7215228B2 (en) * 2001-06-01 2007-05-08 Hubbell Incorporated Circuit interrupting device with a turnbuckle and weld break assembly
US7280019B2 (en) * 2003-08-01 2007-10-09 Woodward Governor Company Single coil solenoid having a permanent magnet with bi-directional assist
JP4277198B2 (ja) * 2003-12-26 2009-06-10 株式会社日立製作所 真空スイッチギヤ
ES2406980T3 (es) * 2009-10-14 2013-06-11 Abb Technology Ag Dispositivo eléctrico con una carcasa multicámara
EP2513933B1 (fr) * 2009-12-18 2014-03-12 Schneider Electric Industries SAS Actionneur electromagnetique a accrochage magnetique et dispositif de coupure comportant un tel actionneur
US9653241B2 (en) * 2013-03-18 2017-05-16 Abb Schweiz Ag Magnetic actuating device for a current switching device
JP5418715B1 (ja) * 2013-07-30 2014-02-19 株式会社安川電機 開閉器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060022780A1 (en) 2004-07-30 2006-02-02 Delta Systems, Inc. Electromagnetic latching switch

Also Published As

Publication number Publication date
AU2020215624A1 (en) 2021-03-04
WO2020159715A1 (en) 2020-08-06
CO2021008305A2 (es) 2021-07-19
EP3834212A4 (en) 2022-04-20
US11417481B2 (en) 2022-08-16
US10964496B2 (en) 2021-03-30
EP3834212B1 (en) 2023-07-19
MX2021002123A (es) 2021-09-14
CA3114933A1 (en) 2020-08-06
BR112021003337B1 (pt) 2022-02-01
EP3834212C0 (en) 2023-07-19
US20200251294A1 (en) 2020-08-06
BR112021003337A2 (pt) 2021-07-27
CA3114933C (en) 2021-10-19
AU2020215624B2 (en) 2021-05-20
US20210183601A1 (en) 2021-06-17
EP3834212A1 (en) 2021-06-16
KR20210072104A (ko) 2021-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102531873B1 (ko) 다수의 해머 타격식 진공 인터럽터 용접 파괴
US11417481B2 (en) Switch assembly
AU2020396537B2 (en) Switch assembly with energy harvesting
US11670471B2 (en) Low energy reclosing pulse test
US20230268152A1 (en) Snap together assembly for vacuum interrupter drive rod
WO2024081579A2 (en) Point on wave polarity detection method for saturation mitigation
CA3217434A1 (en) System and method for point on wave closing of a vacuum interrupter

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant