KR20160065775A - 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법 - Google Patents

전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160065775A
KR20160065775A KR1020157037058A KR20157037058A KR20160065775A KR 20160065775 A KR20160065775 A KR 20160065775A KR 1020157037058 A KR1020157037058 A KR 1020157037058A KR 20157037058 A KR20157037058 A KR 20157037058A KR 20160065775 A KR20160065775 A KR 20160065775A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cam
controllable
interrupts
rotatable
closed
Prior art date
Application number
KR1020157037058A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102070009B1 (ko
Inventor
피에르 쿠티르
Original Assignee
하이드로-퀘벡
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 하이드로-퀘벡 filed Critical 하이드로-퀘벡
Publication of KR20160065775A publication Critical patent/KR20160065775A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102070009B1 publication Critical patent/KR102070009B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/34—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact adapted to engage an overhead transmission line, e.g. for branching
    • 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
    • H01H33/027—Integrated apparatus for measuring current or voltage
    • 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
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • 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
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/36—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor
    • 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
    • H01H33/46—Interlocking mechanisms
    • H01H33/52—Interlocking mechanisms for interlocking two or more switches
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

스위칭 장치 및 방법은 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 것이다. 위상 라인은 상호 간에 전기적으로 절연되고 세그먼트의 2개의 종단들에서 함께 단락되는 n 개의 컨덕터들을 포함한다. 장치는 각각의 컨덕터에 대하여 직렬로 연결된 제어가능한 인터럽터; 파라미터 디텍터; 인터럽터를 제어하기 위한 제 1 컨트롤러; 및 인터럽터를 디스에이블링하기 위한 디스에이블링 유닛을 포함한다. 디스에이블링 유닛은 인터럽터들과 관련된 n 개의 제어가능한 스위치들, 인터럽터들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하기 위한 포지션 디텍터들, 및 제어가능한 스위치들에 명령하고 모든 동작 시간에, 인터럽터들 중 적어도 하나가 폐쇄되고 디스에이블링되는 것을 확보하도록 명령 출력부를 갖는 제 2 컨트롤러를 포함한다.

Description

전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법{SWITCHING APPARATUS AND METHOD FOR VARYING AN IMPEDANCE OF A PHASE LINE OF A SEGMENT OF AN ELECTRICAL POWER LINE}
본 발명은 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법에 관한 것이다.
미국 특허 번호 7,639,460 B2는 기술 분야에서 알려진다. 본 문헌은 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법을 서술한다. 위상 라인은 상호 간에 전기적으로 절연되고 세그먼트의 2개의 종단들에서 함께 단락되는 n 개의 컨덕터(conductor)들을 포함한다. 더욱 특히, 장치는 컨덕터들 중 적어도 하나에 직렬로 연결되는 적어도 하나의 제 1 진공 인터럽터(vacuum interrupter), 적어도 하나의 제 1 진공 인터럽터를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위한 적어도 하나의 제 1 제어가능한 모터, 및 위상 라인의 전류 동작 조건을 나타내는 파라미터(parameter)에 따라 적어도 하나의 제 1 제어가능한 모터를 제어하기 위한 컨트롤러(controller)를 포함한다. 미국 특허 7,639,460 B2는 참조에 의해 여기서 포함된다.
"전송 라인 용량 및 신뢰성 향상을 위한 스마트 전력 라인 및 광 디아이서 개념(Smart Power Line and photonic deicer concepts for transmission-line capacity and reliability improvement)"으로 명명된 저널 "극한지 과학 및 기술(Cold Regions Science and Technology)"의 2011년 1월 판에서 발명자에 의해 공개된 논문이 또한 알려진다. 논문은 스마트 전력 라인 개념 및 신규 또는 현존 전송 라인에서 구현에 관한 것이다. 스마트 전력 라인은 3개의 요구들: 라인 디아이싱(line deicing), 라인 임피던스 변조(line impedance modulation), 및 라인 모니터링(line monitoring)을 다룬다.
또한 국제 공개 번호 WO 02/41459 하에 공개된 PCT 출원 및 미국 특허 번호 6,396,172는 기술 분야에서 알려진다. 이런 문헌들에서, 몇몇의 위상 라인들을 갖는 전력 라인의 세그먼트와 사용되도록 의도되는 스위칭 장치가 또한 서술된다.
또한 미국 특허 번호 2,797,344는 기술 분야에서 알려진다. 본 특허는 전기 케이블들을 디아이싱하기 위한 장치를 서술한다. 본 특허는, 전력 전송 라인에서, 상호 간에 절연된 한 쌍의 컨덕터들을 갖는 케이블이 제공되는 것을 제안한다. 전기 브릿지는 컨덕터들 중 하나에 직렬로 연결된다. 전기 브릿지를 개방하기 위한 하나의 수단이 제공되고, 케이블 상의 얼음 축적(ice accumulation)에 대응하여 전기 브릿지를 동작시키기 위한 다른 수단이 제공된다. 전기 브릿지는 케이블 상의 얼음 축적에 응답하는 수단에 의해 개방된 정상적으로 폐쇄된 스위치를 포함한다.
또한 미국 특허 번호 4,082,962는 기술 분야에서 알려진다. 본 특허는 오버헤드(overhead) 전력 전송 라인의 컨덕터들을 통해 직류에 의해 얼음을 융해시키기 위한 장치를 서술한다. 본 특허는 라인의 컨덕터들 중 하나의 종단에 일시적으로 연결된 정류기(rectifier)의 사용을 제안한다. 또한 장치는 정류기에 병렬 연결되는 회로 필터뿐 아니라 접지 회로를 포함한다. 본 특허에서 제안된 회로는 라인을 디아이싱하기 위한 정류 전류를 사용한다. 라인의 각각의 섹션을 위하여, 정류기, 접지 회로 및 회로 필터가 사용된다.
또한 미국 특허 번호 4,126,792는 기술 분야에서 알려진다. 본 특허는 아이싱의 증가된 강도의 구역을 위한 고전압 네트워크(high-voltage network)를 제안한다. 본 특허는 정류 전류에 의해 얼음을 융해시키기 위하여 정류기에 라인의 적어도 하나의 컨덕터를 연결하기 위한 스위칭 회로 및 정류기의 사용을 제안한다.
상기에 언급된 스위칭 장치들 및 방법들의 적어도 일부에서 발견될 수 있는 결점들 중 하나는 이런 장치들 및 방법의 일부가 전력 라인의 세그먼트의 컨덕터들의 효율적이고 안전한 스위칭을 허용하지 않을 수 있다는 것이다.
본 발명의 목적들 중 하나는 라인의 세그먼트의 컨덕터들의 인터럽터들이 효율적이고, 안전하며, 경제적인 방식으로, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에 스위칭되는 것을 가능하게 하는 전력 라인의 세그먼트를 위한 스위칭 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 목적들, 장점들 및 다른 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여 단지 실시예들로서 주어진 상이한 선택적인 구체예들의 하기의 비제한적 서술의 판독을 걸쳐 더욱 명백할 것이다.
본 발명에 따른, 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치가 제공되며, 위상 라인은 상호 간에 전기적으로 절연된 n 개의 컨덕터들을 포함하고, n은 2 이상이며, n 개의 컨덕터들은 세그먼트의 2개의 종단들에서 함께 단락된다; 장치는: 각각의 컨덕터에 대하여, 직렬로 연결된 제어가능한 인터럽터 - 여기서, 상기 인터럽터는 상기 인터럽터를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 선택적으로 스위칭하기 위한 명령 신호들을 수신하기 위한 명령 단자(command terminal)들을 갖는다 - ; 위상 라인의 실제 동작 조건을 나타내는 파라미터를 검출하기 위한 파라미터 디텍터; 디텍터에 의해 검출된 파라미터에 따라, 명령 단자들을 통해 인터럽터들을 제어하기 위한 제 1 컨트롤러; 및 인터럽터들을 디스에이블링하기 위한 디스에이블링 유닛(disabling unit)을 포함한다. 디스에이블링 유닛은: n 개의 제어가능한 인터럽터들을 각각 디스에이블링하기 위하여 n 개의 제어가능한 인터럽터들에 각각 관련된 n 개의 제어가능한 스위치들; n 개의 인터럽터들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하기 위한 포지션 디텍터들; 및 포지션 디텍터들로부터 신호를 수신하기 위한 입력부들, 및 모든 동작 시간에, n 개의 인터럽터들 중 적어도 하나가 폐쇄되고 디스에이블링되도록 n 개의 제어가능한 스위치들에 명령하는 명령 출력부들을 갖는 제 2 컨트롤러를 포함한다.
본 발명에 따른, 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 방법이 또한 제공되며, 위상 라인은 상호 간에 전기적으로 절연된 n 개의 컨덕터들을 포함하고, n은 2 이상이며, n 개의 컨덕터들은 세그먼트의 2개의 종단들에서 함께 단락되고, 각각의 컨덕터는 직렬로 연결되는 제어가능한 인터럽터를 가지며, 상기 제어가능한 인터럽터는 상기 인터럽터를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 선택적으로 스위칭하기 위한 명령 신호들을 수신하기 위한 명령 단자들을 갖고, 방법은: 위상 라인의 실제 동작 조건을 나타내는 파라미터를 검출하는 단계; 검출된 파라미터에 따라, 명령 단자들을 통해 인터럽터들을 제어하는 단계; 및 n 개의 제어가능한 인터럽터들에 각각 관련된 n 개의 제어가능한 스위치들에 의해 인터럽터들을 디스에이블링하는 단계를 포함한다. 인터럽터들을 디스에이블링하는 단계는: n 개의 인터럽터들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하는 단계; 및 모든 동작 시간에서, n 개의 인터럽터들 중 적어도 하나가 폐쇄되고 디스에이블링되도록 n 개의 제어가능한 스위치들에 명령하는 단계를 포함한다.
도 1은 인터럽터들을 구비한 전력 라인의 세그먼트의 개략도이다.
도 2a는 병렬로 연결된 한 쌍의 진공 인터럽터들을 구비한 전력 라인의 위상 라인의 컨덕터의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 컨덕터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른, 스위칭 장치의 구성요소들을 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 구체예에 따른, 스위칭 장치의 구성요소들의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 전력 라인의 세그먼트의 상응하는 인터럽터들의 모터들과 관련된 제어가능한 스위치들을 도시하는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 포지션 스위치들을 갖는, 캠 모터를 위한 전력원을 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 캠 컨트롤러 및 포지션 인코더와 상호작용하는 회전가능한 캠 유닛을 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 다른 캠 컨트롤러 및 다른 포지션 인코더와 상호작용하는 회전가능한 캠 유닛을 도시하는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 제 1 위치에 회전가능한 캠과 회전 접촉하는 다중 제어가능한 스위치들의 정면도이다.
도 10은 회전가능한 캠이 제 2 위치에 도시되는, 도 9에 도시된 다중 제어가능한 스위치들의 다른 정면도이다.
도 11은 회전가능한 캠이 제 3 위치에 도시되는, 도 9에 도시된 다중 제어가능한 스위치들의 다른 정면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 디스에이블링 유닛(disabling unit)의 구성요소들의 사시도이다.
도 13a는 제어가능한 스위치의 측면도이다.
도 13b는 도 13a의 제어가능한 스위치의 회로도이다.
도 14는 본 발명의 다른 바람직한 구체예에 따른, 제 1 위치에서 포지션 캠과 회전 접촉하는 다중 캠 포지션 스위치들을 도시하는 정면도이다.
도 15는 포지션 캠이 제 2 위치에 도시되는, 도 14에 도시된 다중 캠 포지션 스위치들의 다른 정면도이다.
본 발명은 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 상응하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 몇몇 잠재적인 적용들은: 라인 임피던스 모듈레이터(line impedance modulator; LIM); 라인 디아이서(line deicer); 온라인 전원 공급기(on-line power supply); 전류 제한기(current limiter); 차동기 공진 댐핑(sub-synchronism resonance damping); 지역간 진동 댐핑(inter-area oscillations damping); 및 제동 저항기(breaking resistors)를 포함한다.
도 1 내지 도 11에 대하여, 전력 라인(electrical power line; 4)의 세그먼트(segment; 2)의 위상 라인(phase line; 3)에 작용하는 스위칭 장치가 도시된다. 위상 라인(3)은 "n" 개의 컨덕터(conductor; 6)들을 포함하고, 여기서 n은 2 이상이다. 도 1에 제공된 실시예에서, 위상 라인(3)은 4개의 컨덕터(6)들을 갖는 것으로 도시되나, 또한 위상 라인(3)은 필요하다면 더 많거나 더 적은 컨덕터(6)들을 가질 수 있다. 유사하게는, 도 1에 도시된 3개보다 많거나 적은 위상 라인(3)들이 존재할 수 있다. n 개의 컨덕터(6)들은 상호 간에 전기적으로 절연되고, 단락(short circuit; 5)들에 의해 세그먼트(2)의 2개의 종단들에서 함께 단락된다. 도 1에 도시된 문자들 "R", "L" 및 "M"은 각각, 위상 라인(3)들의 세그먼트(2)의 저항, 인덕턱스 및 상호 인덕턴스를 나타낸다.
장치는 위상 라인(3)의 컨덕터(6)들의 각각에 대하여 제어가능한 인터럽터(interrupter; 7)를 갖는다. 각각의 인터럽터(7)는 상응하는 컨덕터(6)에 직렬로 연결된다. 각각의 인터럽터(7)는 명령 신호들을 수신할 수 있는 명령 단자(command terminal; 8)들을 갖는다. 이런 명령 신호들은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에 각각의 인터럽터(7)를 선택적으로 동작시킨다. 폐쇄 위치에서, 인터럽터(7)는 전류가 이런 컨덕터(6)를 통해 흐르는 것을 허용하면서, 컨덕터(6)를 가로질러 갈바닉 링크(galvanic link)를 형성한다. 개방 위치에서, 인터럽터(7)는 컨덕터(6)를 가로질러 갈바닉 링크를 형성하지 않고, 이에 따라 전류가 이런 컨덕터(6)를 통해 흐르는 것을 방지한다. 따라서, 위상 라인(3)의 인터럽터(7)들의 각각의 위치를 변경하는 것은 원하는 효과를 생성할 수 있다는 것이 인식될 수 있다. 예를 들어, 만약 도 1에 도시된 4개의 인터럽터(7)들 중 3개가 개방 위치로 존재하면서, 제 4 인터럽터(7)가 폐쇄 위치로 존재한다면, 전류는 위상 라인(3)의 이런 제 4 컨덕터(6)만을 통해 흐를 것이다. 예를 들어, 이는 이런 제 4 컨덕터(6)가 전기 저항을 통해 열을 발생시키고, 이에 따라 얼음을 융해시키는 것을 허용할 수 있다. 안전성 및 동작 목적을 위하여, 인터럽터(7)들 중 적어도 하나는 전류가 위상 라인(3)을 통해 흐를 수 있도록 항상 폐쇄 위치로 존재하여야만 한다. 따라서 어떻게 인터럽터(7)들의 각각의 위치를 변경하는지가 결국 전류가 컨덕터(6)들의 각각을 통해 흐르는 것을 허용할 수 있고, 이에 따라 예를 들어, 컨덕터(6)들의 각각이 그 위에 축적하는 얼음을 융해시키는 것을 허용한다는 것이 인식될 수 있다.
몇몇 구체예들에서, 인터럽터(7)들의 각각은 기계적 인터럽터로 이루어질 수 있다. 다른 구체예들에서, 인터럽터(7)들의 각각은 실시예가 도 2a 및 도 2b에 도시되는, 적어도 하나의 진공 인터럽터(10)로 이루어질 수 있다. 표현 "적어도 하나"는 실시예가 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시되는, 병렬로 연결된 한 쌍의 진공 인터럽터(10)들이 존재할 때와 같이, 하나 이상의 진공 인터럽터(10)의 존재를 나타낸다. 각각의 진공 인터럽터(10)는 모터(12)에 의해 수신되는 명령 신호들에 따라 상응하는 진공 인터럽터(10)를 개방하거나 폐쇄하는 모터(12)를 포함할 수 있고, 각각의 모터(12)는 공급 단자(14)들을 갖는다. 또한 선택적으로, 진공 인터럽터(10)들 중 하나 이상은 전기 스위치 또는 전자 스위치일 수 있다.
도 3에 대하여, 또한 장치는 위상 라인(3)의 전류 또는 실제 동작 조건을 나타내는 파라미터를 검출하는, 파라미터 디텍터(parameter detector; 50)를 포함한다. 이런 파라미터들의 일부는, 예를 들어, 인터럽터(7)들에서 전류, 위상 라인(3)에 작용하는 기계적 장력, 및 인터럽터의 위치를 포함할 수 있다. 또한, 장치는 실시예가 도 3에 도시되는, 제 1 컨트롤러(23)를 포함한다. 제 1 컨트롤러(23)는 파리미터 디텍터에 의해 검출된 파라미터를 기초하여 인터럽터(7)들을 제어한다. 제 1 컨트롤러(23)의 문맥에서 사용된 바와 같은 용어 "제어(control)"는 각각의 인터럽터(7)의 명령 단자(8)들에서 수신된 명령 신호들을 발생시킴으로써 인터럽터(7)들의 개방 및 폐쇄를 명령하는 제 1 컨트롤러(23)의 능력을 나타낸다. 제 1 컨트롤러(23)는 다른 시스템 또는 서브-시스템(sub-system)과 통신하기 위한 다중 입력 및 출력 버스(90)들을 가질 수 있다.
또한 장치는 실시예가 도 3 내지 도 11에 도시되는, 디스에이블링 유닛(disabling unit; 40)을 포함한다. 디스에이블링 유닛(40)은 예컨대 각각의 모터(12)들을 통해, 인터럽터(7)들을 디스에이블링할 수 있다. 용어 "디스에이블링(disabling)"은 인터럽터(7)들 중 적어도 하나를 스위칭 오프(switch off)하거나, 또는 그렇지 않으면 비활성화시켜 폐쇄 위치부터 개방 위치로, 및 그 반대로 명령될 수 없도록 하는, 디스에이블링 유닛(40)의 능력을 나타낸다.
도 3 내지 도 11에 대하여, 디스에이블링 유닛(40)은 디스에이블링하기 위하여 인터럽터(7)와 각각 관련된 개수 "n" 개의 제어가능한 스위치(9)들을 갖는다. 제어가능한 스위치(9)들의 이동은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 인터럽터(7)들의 이동을 제어하는 상응하는 모터(12)를 디스에이블링(disable) 및 인에이블링(enable)할 수 있다. 몇몇 구체예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어가능한 스위치(9)들은 상응하는 모터(12)들의 동작을 제어하는, 모터 컨트롤러(38)들에 연결된다. 이제 도 3과 도 6에 대하여, 디스에이블링 유닛(40)은 또한 인터럽터(7)들 중 어떤 것이 폐쇄 위치로 존재하는지를 검출하는, 다중 포지션 디텍터(15)들을 포함한다. 도 3, 도 7 및 도 8에 대하여, 디스에이블링 유닛(40)은 또한 제 2 컨트롤러(33)를 갖는다. 제 2 컨트롤러(33)는 포지션 디텍터(15)들의 위치들에 응답하는 공급 신호를 수신하는 전력 공급 입력부(11, 13)를 갖는다. 이런 신호는 인터럽터(7)들이 폐쇄 위치에 존재하는지를 나타낸다. 포지션 디텍터(15)들로부터의 이런 신호를 기초하여, 제 2 컨트롤러(33)는 명령 출력부(17)를 통해 제어가능한 스위치(9)들에 명령하여 적어도 하나의 인터럽터(7)는 동작 중 항상 폐쇄되고 디스에이블링된다(disabled). 본 구체예에서, 명령 출력부(17)는 입력부(11, 13)가 모든 인터럽터(7)들은 폐쇄 위치로 존재한다는 것을 나타낼 때 제어가능한 스위치(9)들에만 명령할 것이다. 또한 제 2 컨트롤러(33)는 신호를 수신하기 위한 제 2 입력을 갖는다. 몇몇 구체예들에서, 제 2 입력부는 제 1 컨트롤러(23)로부터 신호들을 수신하는 데에 사용된다. 따라서 디스에이블링 유닛(40)은 전류가 항상 위상 라인(3)을 통해 흐르도록 하는 것을 확실히 하고, 또한 주어진 위상 라인(3)의 인터럽터(7)들의 모두가 동시에 우연히 개방되는 것이 방지되는 것을 확실히 하는 것이 인식될 수 있다.
몇몇의 세부사항에서 스위칭 장치를 서술하면, 장치의 추가적인 선택적 구성요소들 및 특징들은 도면들을 참조하여 이제 서술될 것이다.
몇몇 구체예들에서, 도 1과 도 2를 참조하여 이전에 설명된 바와 같이, 각각의 진공 인터럽터(7)는 병렬로 연결된 한 쌍의 진공 인터럽터(10)들로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에서, 제어가능한 스위치(9)들은 또한 도 5에 도시된 바와 같이, n 쌍의 제어가능한 스위치(9)들로 이루어질 수 있다. 제어가능한 스위치(9)들의 이런 쌍은 진공 인터럽터(10)들의 개방 및 폐쇄를 제어하는 모터(12)들을 인에이블링 또는 디스에이블링함으로써 진공 인터럽터(10)들을 디스에이블링 또는 인에이블링할 수 있다.
또한 선택적으로, 제 2 컨트롤러(33)는 실시예들이 도 4, 도 7, 도 8 및 도 12에 도시되는, 제어가능한 캠 유닛(20)을 가질 수 있다. 회전가능한 캠 유닛(20)은 포지션 디텍터(15)들의 동작 위치에 따른 제어가능한 스위치(9)들에 명령하기 위하여 명령 출력부(17)에 응답한다. 대부분 구체예들에서, 용어 "명령(command)"은 하기에 더 설명될 바와 같은, 제어가능한 스위치(9)를 인에이블링 또는 디스에이블링함으로써, 이런 제어가능한 스위치(9)와 관련된 인터럽터(7)가 디스에이블링될(disabled) 것인지 또는 인에이블링될(enabled) 것인지를 제어하는 회전가능한 캠 유닛(20)의 능력을 나타낸다.
회전가능한 캠 유닛(20)은 소정의 순서에 따라, 주어진 개수 n 개의 소정의 위치들 사이에서 회전할 수 있는 회전가능한 캠(22)을 갖는다. 하기에 더 설명될 것인 바와 같이, 이런 소정의 위치들의 각각은 진공 인터럽터(10)들의 쌍들의 동작에 영향을 미칠 수 있다. 소정의 위치들의 각각은 명령 신호들이 주어진 진공 인터럽터(10)의 모터(12)들 중 적어도 하나를 공급하는 전력 또는 공급 신호들을 차단하도록 제어가능한 스위치(9)들에 전송되는 위치로 회전가능한 캠(22)을 위치시킴으로써, 진공 인터럽터(10)들 중 적어도 한 쌍을 디스에이블링한다.
n 개의 소정의 위치들을 통한 회전가능한 캠(22)의 회전, 및 제어가능한 스위치(9)들에 대한 효과는, 도 9 내지 도 11, 및 도 13a 내지 도 13b에서 양호하게 예시된다. 도 13a와 도 13b는 제어가능한 스위치(9)의 실시예 및 이의 개략적인 등가물을 제공한다. 도 9는 4개의 제어가능한 스위치들(9A, 9B, 9C, 9D)의 실시예를 제공한다. 또한 도 9는 n 개의 소정의 위치들 중 제 1 위치에 위치되는 회전가능한 캠(22)을 도시한다. 도 9 내지 도 11에 나타낼 때 이해될 수 있는 바와 같이, 회전가능한 캠(22)은 다중의 소정의 위치들을 통해 회전될 수 있다. 본 구체예에서, 4개의 소정의 위치들이 존재하고, 각각 하나는 4개의 컨덕터(6)들의 번들에 대하여 대략 90°의 각도 간격(angular interval)만큼 이웃하는 소정의 위치로부터 이격된다. 이러한 각도들은 필요하다면 변경시킬 수 있다. 확실히, 몇몇 구체예들에서, 각도 간격은 주어진 위상 라인(3)에 대하여 컨덕터(6)들의 개수만큼 360°를 나눔으로써 결정된다.
도 9로 돌아가서, 회전가능한 캠(22)은 제 1 인터럽터(9A)와 접촉하는 것으로 도시된다. 제 1 인터럽터(9A)의 레버(11A)와 회전가능한 캠(22)의 접촉은 레버(11A)가 회전가능한 캠(22)의 샤프트(21)에 접촉하는 것을 방지한다. 접촉의 이런 제동(breaking)은 제 1 제어가능한 스위치(9A)와 관련된 인터럽터(7)의 모터(12)에 전송되는 어떤 공급 신호들을 차단하도록 제 1 제어가능한 스위치(9A)에 명령하고, 이에 따라 이런 인터럽터(7)를 디스에이블링한다.
도 10은 제 2 위치에 회전가능한 캠(22)을 도시한다. 이런 위치에서, 제 1 및 제 2 제어가능한 스위치들(9A, 9B)은 공급 신호들을 2개의 상응하는 모터(12)들에 공급하는 것이 방지된다. 하나의 소정의 위치로부터 다른 소정의 위치로 전이하는 회전가능한 캠(22)이 도시된다. 회전가능한 캠(22)과 접촉하는 레버들(11A, 11B)은 모두 회전가능한 캠(22)의 샤프트(21)에 접촉하는 것이 방지된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 접촉의 이런 제동은 공급 신호들이 제 1 및 제 2 제어가능한 스위치들(9A, 9B)과 관련된 모터(12)들에 전송되는 것을 방지하고, 이에 따라 상응하는 인터럽터(7)를 디스에이블링한다.
도 11은 제 3 위치에 회전가능한 캠(22)을 도시한다. 이런 위치에서, 제 2 제어가능한 스위치(9B)는 공급 신호들을 상응하는 모터(12)에 공급하는 것이 방지된다. 회전가능한 캠(22)과 접촉하는 레버(11B)는 회전가능한 캠(22)의 샤프트(21)에 접촉하는 것이 방지된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 접촉의 이런 제동은 공급 신호들이 제 2 제어가능한 스위치(9B)와 관련된 모터(12)들에 전송되는 것을 방지하고, 이에 따라 상응하는 인터럽터(7)를 디스에이블링한다.
상기의 것을 고려하여, 하나의 소정의 위치부터 다른 소정의 위치로 전이는 디스에이블링 유닛(40)이 인터럽터(7)들의 모터(12)들을 인에이블링 및 디스에이블링하는 것을 허용하고, 이에 따라 특정한 인터럽터(7)들을 디스에이블링하며 인터럽터들이 명령되는 것을 방지하는 것이 인식될 수 있다. 하나의 소정의 위치부터 다른 소정의 위치로 전이는 인터럽터(7)들 중 적어도 하나를 폐쇄되고 디스에이블링된 위치로 항상 유지하는 것이 또한 인식될 수 있다.
도 11을 참조하여 하기의 실시예를 고려하자. 주어진 위상 라인(3)에 4개의 인터럽터(7)들이 존재한다. 제어가능한 스위치들(9A, 9C, 9D)과 관련된 인터럽터(7)들은 모두 개방 위치로 존재하고, 제어가능한 스위치(9B)와 관련된 인터럽터(7)만이 디스에이블링되고 폐쇄된다. 이전에 설명된 바와 같이, 제어가능한 스위치(9B)와 관련된 인터럽터(7)는 디스에이블링되기 때문에 개방될 수 없다. 몇몇의 경우에, 제어가능한 스위치(9C)와 관련된 인터럽터(7)를 디스에이블링되고 폐쇄된 위치로 이동시키고, 다른 인터럽터(7)들 모두를 개방하여, 전류만이 제어가능한 스위치(9C)와 관련된 인터럽터(7)를 갖는 컨덕터(6)를 통해 흐르는 것이 요구될 수 있다.
본 구체예에서, 안전성 목적을 위하여, 인터럽터(7)들의 모두는 회전가능한 캠(22)이 회전될 수 있기 이전에 폐쇄 위치로 존재할 수 있다. 이는 바람직하게는 4개의 인터럽터(7)들 중 적어도 하나는 회전가능한 캠(22)이 스톱(stop)이 될 때 디스에이블링되고 폐쇄된 위치로 남아 있다는 것을 확보한다. 따라서, 제어가능한 스위치(9C)와 관련된 인터럽터(7)를 디스에이블링되고 폐쇄된 위치로 이동시키고 모든 다른 인터럽터(7)를 개방하기 위하여, 위상 라인(3)의 인터럽터(7)들을 모두 폐쇄하는 것이 우선 필요하다. 따라서 제어가능한 스위치들(9A, 9C 및 9D)과 관련된 인터럽터(7)들은 이런 인터럽터(7)들이 여전히 인에이블링되기 때문에 폐쇄 위치로 이동될 수 있다. 이제 모든 인터럽터(7)들은 폐쇄 위치로 존재하고, 이에 따라 이제 회전가능한 캠(22)을 회전시키는 것이 가능하다.
이어서 회전가능한 캠(22)은 제어가능한 스위치(9B)와 관련된 소정의 위치부터 제어가능한 스위치(9C)와 관련된 소정의 위치로 회전할 수 있다(미도시됨). 회전가능한 캠(22)의 이런 회전은 샤프트(21)와 접촉으로부터 이격되어 레버(11C)를 밀 것이고, 이에 따라 제어가능한 스위치(9C)가 공급 신호들을 상응하는 인터럽터의 모터(12)로 공급하는 것을 방지할 것이다. 따라서, 제어가능한 스위치(9C)와 관련된 인터럽터(7)는 디스에이블링되고, 개방 위치로 이동되는 것이 방지된다. 이제 제어가능한 스위치들(9A, 9B 및 9D)과 관련된 인터럽터(7)들이 인에이블링되기에, 이런 인터럽터(7)들은 모두 제 1 컨트롤러(23)에 의해 개방 위치로 이동될 수 있다(도 3 참조).
인터럽터(7)들과 회전가능한 캠(22) 사이의 관계는 하기의 표를 나타냄으로써 보다 양호하게 인식될 수 있다. 표는 본 발명의 일 가능한 구체예에 따라, 각각의 컨덕터(6)에 대하여 쌍으로 배열된, 진공 인터럽터(10)들의 위치를 제어하는 모터(12)들과, 4개의 소정의 위치들을 갖는, 회전가능한 캠(22)의 위치 사이의 관계를 설명한다.
Figure pct00001
따라서 회전가능한 캠(22)이 소정의 위치들을 통해 회전하기에, 이는 진공 인터럽터(10)들에 상응하는 모터(12)들을 인에이블링하거나 디스에이블링하고, 이에 따라 진공 인터럽터(10)들 그 자체를 인에이블링하거나 디스에이블링하는 것이 인식될 수 있다.
도 4, 도 6, 도 7, 도 8 및 도 12로 돌아가서, 제 2 컨트롤러(33)는 제 2 컨트롤러(33)의 캠 모터(26)를 공급할 수 있는 입력부(11, 13)를 갖는다. 입력부(11, 13)가 공급될 때, 이어서 제 2 컨트롤러(33)의 캠 컨트롤러(28)는 명령 출력부(17)를 통해 캠 모터(26)에 명령하는 위치로 존재한다. 캠 모터(26)는 n 개의 소정의 위치들을 통해 회전가능한 캠(22)을 회전시킬 수 있다. 캠 모터(26)는 스텝 모터, 감속기를 갖는 DC 모터, 또는 상대적으로 낮은 속도로 회전가능한 캠(22)을 회전시킬 수 있는 어떤 다른 적절한 모터일 수 있다.
도 3과 도 6은 캠 모터(26)를 위한 전원 공급기(25)를 개략적으로 도시한다. 캠 모터(26)의 전원 공급기(25) 자체는 중앙 DC 전원 공급기(36)로부터 전력을 수신할 수 있다. 본 구체예에서, 만약 모든 포지션 디텍터(15)들이 폐쇄 위치로 존재한다면, 캠 모터(26)만은 전력 또는 공급 신호들을 수신하고, 이에 따라 회전가능한 캠(22)만을 회전시킬 수 있다. 도 3과 도 6은 진공 인터럽터(10)들의 각각과 관련된 포지션 디텍터(15)들을 도시함으로써 이런 동작 조건을 개략적으로 도시한다. 몇몇의 경우에, 진공 인터럽터(10)가 폐쇄 위치로 존재할 때, 이런 진공 인터럽터(10)와 관련된 포지션 디텍터(15)들은 "ON" 위치를 의미하는 폐쇄 위치로 위치될 수 있다. 모든 인터럽터(10)들이 폐쇄 위치로 존재할 때, 모든 포지션 디텍터(15)들은 "ON" 위치로 존재할 것이고, 이어서 캠 모터(26)는 캠 컨트롤러(28)의 명령 출력부(17)에 의해 명령가능할 것이다.
도 7과 도 8로 돌아가서, 공급 입력부(11, 13)만이 인에이블링될 때, 캠 모터(26)는 소정의 순서에 따라 n 개의 소정의 위치들을 통해 회전가능한 캠(22)을 회전시키도록 캠 모터(26)에 명령하는, 캠 컨트롤러(28)에 의해 명령될 수 있다. 캠 컨트롤러(28)는 제 1 컨트롤러(23)와 융합 또는 그렇지 않으면 일체화될 수 있고, 모두는 단일 프로세서에 의해 명령될 수 있다.
포지션 디텍터(15)들은 입력부들을 갖는 디텍터 스위치(15)들이다. 디텍터 스위치(15)들의 모두가 폐쇄될 때, 공급 입력부(11, 13)는 인에이블링된다. 디텍터 스위치(15)들의 목적은 진공 인터럽터(10)들의 쌍 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하는 것이다. 일단 디텍터 스위치들이 폐쇄 위치들을 검출하면, 디텍터 스위치(15)들은 진공 인터럽터(10)들과 관련된 출력부들을 폐쇄한다.
(미도시된) 몇몇의 구체예들에서, 회전가능한 캠(22)의 다음 위치 및 전류에 상응하는 진공 인터럽터(10)들의 쌍이 폐쇄되는 조건은 공급 입력부(11, 13)를 인에이블링하기에 충분하다.
도 6에 도시된 구체예에서, 모든 쌍들의 진공 인터럽터(10)들이 폐쇄될 때 조건이 충족된다. 상이하게 말하자면, 포지션 디텍터(15)들 또는 디텍터 스위치(15)들은 만약 포지션 디텍터(15)들이 진공 인터럽터(10)들의 쌍이 모두 폐쇄된 것을 결정하여 왔다는 조건이 충족된다면 회전가능한 캠(22)이 회전하는 것을 허용하기 위하여 공급 입력부(11, 13)를 인에이블링할 것이다.
이제 도 5, 도 7 및 도 8에 대하여, 캠 컨트롤러(28)은 포지션 인코더(30)를 갖는다. 하기에 더 설명된 바와 같이, 포지션 인코더(30)은 회전가능한 캠(22)의 위치를 검출하고 캠 컨트롤러(28)에 의한 처리를 위하여 상응하는 캠 위치 신호를 발생시킨다. 캠 위치 신호들은 위치를 나타낸다.
도 8에 대하여, 캠 위치 신호의 발생은 또한 다른 방법으로 달성될 수 있다. 일 구체예에서, 회전가능한 캠 유닛(20) 또는 캠 컨트롤러(28)는 포지션 캠(29)을 가질 수 있다. 포지션 캠(29)은 예컨대 상기에 서술된 샤프트(21)에 의해, 회전가능한 캠(22)에 강체 연결된다. 표현 "강체 연결된(rigidly connected)"은 회전가능한 캠(22)과 동일한 각 속도로 회전하는 포지션 캠(29)의 능력을 나타낸다. 또한 캠 컨트롤러(28)는 포지션 캠(29)에 연결된 캠 포지션 스위치(27)들을 가질 수 있다. 이런 캠 포지션 스위치(27)들은 상기에 서술된 캠 위치 신호들을 출력할 수 있다.
도 7에 도시된 다른 구체예에서, 캠 컨트롤러(28)는 가외성 목적, 즉 회전가능한 캠(22)의 위치를 재확인하도록 구성될 수 있다. 이러한 캠 컨트롤러(28)는 제 1 캠 위치 신호를 발생시키기 위하여, 상기에 서술된 것과 같은 포지션 인코더(30)를 가질 수 있다. 또한, 캠 컨트롤러(28)는 상기에 서술된 것과 같은, 포지션 캠(29)을 가질 수 있고, 캠 포지션 스위치(27)들을 더 포함할 수 있다. 본 구체예에서, 캠 모터(26)는 인에이블링되는 공급 입력부(11, 13)에 대하여 캠 컨트롤러(28)의 명령 출력부(17)에 의해 명령될 수 있다. 따라서 명령 출력부(17)는 공급 신호를 캠 모터(26)의 공급 단자(14)에 공급할 수 있고 회전가능한 캠(22)을 다음 위치로 회전시키도록 캠 모터(26)에 명령할 수 있다. 이는 하기의 순서에 따라 달성될 수 있다. 공급 단자(14)들은 폐쇄되고 캠 모터(26)는 인에이블링된다. 이는 회전가능한 캠(22)이 회전하는 것을 야기하고, 또한 포지션 캠(29)이 회전하는 것을 야기한다. 포지션 캠(29)의 회전은 공급 단자(14)들이 개방되는 지점에서, 캠 포지션 스위치(27)들을 폐쇄한다. 포지션 캠(29)이 캠 포지션 스위치(27)들이 개방되는 위치로 회전하고, 이에 따라 캠 모터(26)를 디스에이블링할 때까지 캠 모터(26)는 여전히 인에이블링될 것이다. 명령 출력부(17)가 캠 모터(26)를 공급하는 것을 중단할 때, 인코더(30)는 회전가능한 캠(22)의 위치를 확인한다.
몇몇 구체예들에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 공급 입력부(11, 13)가 인에이블링될 때, 명령 출력부(17)는, 공급 신호를 공급 단자(14)로 전송하고, 이에 따라 캠 모터(26)에 명령하여 회전가능한 캠(22)을 회전시킨다. 인코더(30)가 회전가능한 캠(22)에 의해 도달된 위치를 확인할 때까지 캠 모터(26)는 회전가능한 캠(22)을 회전시키고, 신호를 전송하여 회전가능한 캠(22)의 회전을 중단시킨다. 또한 포지션 캠(29)이 회전하는 것을 중단시키기에, 캠 포지션 스위치(27)는 또한 회전가능한 캠(22)의 위치를 확인할 수 있는, 제 2 캠 위치 신호를 발신한다.
따라서 회전가능한 캠(22)의 위치는 2개의 독립적인 방법으로 - 즉, 포지션 인코더(30)에 의해 발생된 제 1 캠 위치 신호, 및 캠 포지션 스위치(27)들에 의해 발생된 제 2 캠 위치 신호를 통해 확인될 수 있다. 이러한 구성으로, 캠 컨트롤러(28)의 입력부들은 제 1 또는 제 2 캠 위치 신호들 중 어느 하나를 수신할 수 있고, 회전가능한 캠(22)의 회전을 제어하기 위하여 제 1 또는 제 2 캠 위치 신호들 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
포지션 캠(29)의 회전 및 캠 포지션 스위치(27)들과의 상호작용의 실시예는 도 14와 도 15에 도시된다. 강체 연결 때문에 포지션 캠(29)은 회전가능한 캠(22)에 따라 회전한다. 포지션 캠(29)의 회전은 포지션 캠이 레버(13)를 포지션 캠(29)의 중심(31)을 향하고 포지션 캠(29)의 중심(31)으로부터 이격되도록 밀기 위하여 캠 포지션 스위치(27)들의 레버(13)들과 상호작용하는 것을 야기한다. 포지션 캠(29)의 중심(31)을 향하고 포지션 캠(29)의 중심(31)으로부터 이격되는 레버(13)들의 이동은 캠 포지션 스위치(27)들이 회전가능한 캠(22)의 위치를 나타내는 신호를 발생시키는 것을 야기한다.
이제 도 1 내지 도 11에 대하여, 우리는 이제 전력 라인(4)의 세그먼트(2)의 위상 라인(3)의 임피던스를 변경하기 위한 방법을 서술할 것이다. 이전에 설명된 바와 같이, 위상 라인(3)은 상호 간에 전기적으로 절연되고 세그먼트(2)의 2개의 종단에서 함께 단락되는, n 개의 컨덕터(6)들을 포함하고, n은 적어도 2이다. 상기에 서술된 컨덕터(6)들과 유사하게는, 각각의 컨덕터(6)는 이런 인터럽터(7)를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 선택적으로 스위칭하기 위하여 명령 신호들을 수신하기 위한 명령 단자(8)들을 갖는 컨덕터(6)에 직렬인 제어가능한 인터럽터(7)를 갖는다.
방법은, 예컨대 상기에 서술된 파라미터 디텍터(50)를 사용함으로써, 위상 라인(3)의 실제 또는 전류 동작 조건을 나타내는 파라미터를 검출하는 것을 포함하는, 단계 a)를 포함한다.
또한, 방법은 단계 a)에서 검출된 파라미터를 기초하여 명령 단자(8)들을 통해 인터럽터(7)들에 명령하는 것을 포함하는, 단계 b)를 포함한다. 이러한 명령은 상기에 서술된 것과 같은, 제 1 컨트롤러(23)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 방법은 제어가능한 인터럽터(7)들에 각각 관련된 n 개의 제어가능한 스위치(9)들에 의해 인터럽터(7)들을 디스에이블링하는 것을 포함하는, 단계 c)를 포함한다. 이러한 디스에이블링은 상기에 서술된 것과 같은, 디스에이블링 유닛(40)을 사용함으로써 달성될 수 있다.
단계 c)는 인터럽터(7)들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하는 것을 포함하는, 추가적인 단계 ⅰ)를 포함한다. 이런 검출은 상기에 서술된 것과 같은, 포지션 디텍터(15) 또는 디텍터 스위치(15)들을 사용함으로써 달성될 수 있다. 또한 단계 c)는 모든 동작 시간에, 인터럽터(7)들 중 적어도 하나가 폐쇄되고 디스에이블링되도록, 제어가능한 스위치(9)들에 명령하는 것을 포함하는, 추가적인 단계 ⅱ)를 포함한다. 제어가능한 스위치(9)들의 이러한 명령은 상기에 서술된 것과 같은, 제 2 컨트롤러(33)를 사용하여 달성될 수 있다.
상기의 것을 고려하여, 본 발명은 항상 하나의 인터럽터를 폐쇄 위치로 유지함으로써, 주어진 위상 라인을 위한 종래 기술의 "투입 또는 차단" 시스템의 복합 가외성 및 안전성 요건의 일부에 대한 필요성을 제거하는 것을 허용할 수 있고, 비용을 감소시키는 것을 보조하는 것이 인식될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 - 여기서, 위상 라인은 상호 간에 전기적으로 절연된 n 개의 컨덕터들을 포함하고, n은 2 이상이며, n 개의 컨덕터들은 세그먼트의 2개의 종단들에서 함께 단락된다 - 에 있어서,
    각각의 컨덕터에 대하여, 직렬로 연결된 제어가능한 인터럽터 - 여기서, 상기 인터럽터는 상기 인터럽터를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 선택적으로 스위칭하기 위한 명령 신호들을 수신하기 위한 명령 단자들을 갖는다 - ;
    위상 라인의 실제 동작 조건을 나타내는 파라미터를 검출하기 위한 파라미터 디텍터;
    디텍터에 의해 검출된 파라미터에 따라, 명령 단자들을 통해 인터럽터들을 제어하기 위한 제 1 컨트롤러; 및
    인터럽터들을 디스에이블링하기 위한 디스에이블링 유닛을 포함하되,
    상기 디스에이블링 유닛은:
    n 개의 제어가능한 인터럽터들을 각각 디스에이블링하기 위하여 n 개의 제어가능한 인터럽터들에 각각 관련된 n 개의 제어가능한 스위치들;
    n 개의 인터럽터들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하기 위한 포지션 디텍터들; 및
    포지션 디텍터들로부터 신호를 수신하기 위한 입력부들, 디스에이블링 유닛에 명령하기 위한 명령 신호들을 수신하기 위한 제 2 입력부, 및 모든 동작 시간에, n 개의 인터럽터들 중 적어도 하나가 폐쇄되고 디스에이블링되도록 상기 명령 신호들을 고려하여 n 개의 제어가능한 스위치들에 명령하는 명령 출력부들을 갖는 제 2 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    n 개의 인터럽터들의 각각은 적어도 하나의 진공 인터럽터로 이루어지고, 진공 인터럽터들의 각각은 상기 명령 신호들에 응답하여 상응하는 진공 인터럽터를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위한 모터를 가지며, 각각의 모터는 공급 단자들을 갖는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 진공 인터럽터의 각각은 병렬로 연결된 한 쌍의 진공 인터럽터들로 이루어지고,
    n 개의 제어가능한 스위치들은 각각 n 쌍의 진공 인터럽터들을 디스에이블링하기 위한 n 쌍의 제어가능한 스위치들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제 2 컨트롤러는:
    동작 위치에 따라 n 쌍의 제어가능한 스위치들에 명령하도록 명령 출력부들을 제공하는 회전가능한 캠 유닛 - 여기서, 상기 회전가능한 캠 유닛은 소정의 순서에 따라 n 개의 소정의 위치들로 회전할 수 있는 회전가능한 캠을 갖고, 상기 n 개의 소정의 위치들의 각각은 n 쌍의 진공 인터럽터들 중 하나가 상응하는 제어가능한 스위치들의 쌍을 통해 상응하는 모터들의 쌍에 대한 공급 신호들을 차단함으로써 디스에이블링되는 위치에 상응한다 - ;
    공급 단자들을 갖는, 회전가능한 캠을 회전시키기 위한 캠 모터; 및
    캠 모터에 명령함으로써 소정의 순서에 따라 n 개의 소정의 위치들을 통해 회전가능한 캠을 회전시키기 위한 캠 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    포지션 디텍터들은 n 쌍의 진공 인터럽터들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하기 위한 n 쌍의 진공 인터럽터들에 각각 연결되는 입력부들, 및 회전가능한 캠의 적어도 실제 위치 및 다음 위치들에 상응하는 진공 인터럽터들의 쌍이 폐쇄될 때만, 공급 신호들을 캠 모터의 공급 단자들에 제공하기 위한 출력부들을 갖는 디텍터 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    n 개의 소정의 위치들은 4개의 소정의 위치들이고, 각각의 소정의 위치는 90°의 각도 간격만큼 이격된 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    캠 컨트롤러는 회전가능한 캠의 위치를 검출하고, 캠 위치 신호를 발생시키는 포지션 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    캠 컨트롤러는 회전가능한 캠에 강체 연결된 포지션 캠, 및 포지션 캠에 연결된 입력부들과, 캠 위치 신호를 발생시키는 출력부를 갖는 캠 포지션 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 캠 컨트롤러는:
    회전가능한 캠의 위치를 검출하고, 제 1 캠 위치 신호를 발생시키는 포지션 인코더;
    회전가능한 캠에 강체 연결되는 포지션 캠; 및
    포지션 캠에 연결된 입력부들과, 제 2 캠 위치 신호를 발생시키는 출력부를 가져, 회전가능한 캠의 위치가 제 1 또는 제 2 캠 위치 신호들 중 어느 하나에 의해 확인가능하도록 하는 캠 포지션 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    캠 컨트롤러는 상기 제 1 및 제 2 캠 위치 신호들 중 하나에 의해 회전가능한 캠의 회전을 제어하도록, 제 1 또는 제 2 캠 위치 신호들 중 어느 하나를 수신하기 위한 입력부를 갖는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    포지션 디텍터들의 출력부들은 회전가능한 캠의 위치들의 모두에 상응하는 진공 인터럽터들의 쌍이 폐쇄될 때만 공급 신호들을 캠 모터의 공급 단자들에 제공하기 위한 것임을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    제 2 컨트롤러의 제 2 입력부는 제 1 컨트롤러로부터 상기 명령 신호들을 수신하기 위한 것임을 특징으로 하는 스위칭 장치.
  13. 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 방법 - 여기서, 위상 라인은 상호 간에 전기적으로 절연된 n 개의 컨덕터들을 포함하고, n은 2 이상이며, n 개의 컨덕터들은 세그먼트의 2개의 종단들에서 함께 단락되고, 각각의 컨덕터는 직렬로 연결된 제어가능한 인터럽터를 가지며, 상기 제어가능한 인터럽터는 상기 인터럽터를 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 선택적으로 스위칭하기 위한 명령 신호들을 수신하기 위한 명령 단자들을 갖는다 - 에 있어서,
    a) 위상 라인의 실제 동작 조건을 나타내는 파라미터를 검출하는 단계;
    b) 단계 a)에서 검출된 파라미터에 따라, 명령 단자들을 통해 인터럽터들을 제어하는 단계; 및
    c) n 개의 제어가능한 인터럽터들에 각각 관련된 n 개의 제어가능한 스위치들에 의해 인터럽터들을 디스에이블링하는 단계를 포함하되,
    상기 단계 c)는:
    ⅰ) n 개의 인터럽터들 중 어떤 것이 폐쇄되었는지를 검출하는 단계; 및
    ⅱ) 모든 동작 시간에서, n 개의 인터럽터들 중 적어도 하나가 폐쇄되고 디스에이블링되도록 n 개의 제어가능한 스위치들에 명령하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    n 개의 인터럽터들의 각각은 병렬로 연결된 한 쌍의 진공 인터럽터들로 이루어지고, 진공 인터럽터들의 각각은 상기 명령 신호들에 응답하여 상응하는 진공 인터럽터를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위한 모터를 가지며, 각각의 모터는 공급 단자들을 갖고,
    단계 c)에서, n 개의 제어가능한 스위치들은 각각 n 쌍의 진공 인터럽터들을 디스에이블링하기 위한 n 쌍의 제어가능한 스위치들로 이루어지며,
    상기 단계 c)는:
    동작 위치에 따라 회전가능한 캠에 의해 n 쌍의 제어가능한 스위치들에 명령하는 단계 - 여기서, 회전가능한 캠은 소정의 순서에 따라 n 개의 소정의 위치들로 회전할 수 있고, 상기 n 개의 소정의 위치들의 각각은 n 쌍의 진공 인터럽터들 중 하나가 상응하는 제어가능한 스위치들의 쌍을 통해 상응하는 모터들의 쌍에 대한 공급 신호들을 차단함으로써 디스에이블링되는 위치에 상응한다 -; 및
    캠의 실제 및 다음 위치들에 상응하는 진공 인터럽터들의 쌍이 폐쇄된다는 것이 충족될 때만, 상기 캠 모터를 인에이블링하도록 제어가능한 스위치에 의해 캠 모터의 공급 단자들에 공급 신호들을 공급함으로써 n 개의 소정의 위치들의 다음 위치로, 공급 단자들을 갖는 캠 모터에 의해 캠을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    캠의 위치들의 모두에 상응하는 진공 인터럽터들의 쌍들이 폐쇄되는 조건도 요구되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020157037058A 2013-10-04 2013-10-04 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법 KR102070009B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CA2013/050748 WO2015048875A1 (en) 2013-10-04 2013-10-04 Switching apparatus and method for varying an impedance of a phase line of a segment of an electrical power line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160065775A true KR20160065775A (ko) 2016-06-09
KR102070009B1 KR102070009B1 (ko) 2020-01-29

Family

ID=52778249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157037058A KR102070009B1 (ko) 2013-10-04 2013-10-04 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9912156B2 (ko)
EP (1) EP3053241B1 (ko)
JP (1) JP6151444B2 (ko)
KR (1) KR102070009B1 (ko)
CN (1) CN105849999B (ko)
AU (1) AU2013402445B2 (ko)
CA (1) CA2916536C (ko)
WO (1) WO2015048875A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019204303A1 (de) * 2019-03-28 2020-10-01 Siemens Aktiengesellschaft Schalteinrichtung, Hochspannungsleistungsschalter und Verfahren zum Betrieb der Schalteinrichtung
US11776778B1 (en) * 2022-05-09 2023-10-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Industrial circuit breaker

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2797344A (en) 1954-12-10 1957-06-25 United States Steel Corp De-icing apparatus for electric cables
US2917703A (en) * 1957-09-16 1959-12-15 Mc Graw Edison Co Capacitor switching control
US4126792A (en) 1976-12-08 1978-11-21 Genrikh Georgy A High-voltage network for areas of increased intensity of icing
US4082962A (en) 1977-07-11 1978-04-04 Burgsdorf Vladimir Vladimirovi Device for melting the icing by direct current on conductors of overhead power transmission line
US4317076A (en) 1980-03-20 1982-02-23 Hilscher-Clarke Electric Co. Power factor control system
US6127637A (en) * 1997-12-29 2000-10-03 S&C Electric Co. Disconnect feature for interrupter
CA2253762A1 (fr) 1998-12-04 2000-06-04 Hydro-Quebec Appareil et methode de commutation pour des lignes de transport d'energie electrique
WO2002041459A1 (fr) 1999-12-03 2002-05-23 Hydro-Qhébec Appareil et methode de communication pour varier l'impedance d'une ligne de phase d'un tronçon d'une ligne de transport d'energie electrique
AU2001213759A1 (en) 2000-11-14 2002-05-27 Hydro-Qhebec Switching apparatus and method for varying a phase line impedance of an electricpower transport line section
CA2409284A1 (fr) * 2002-10-22 2004-04-22 Hydro Quebec Appareil et methode de commutation pour controler l'ecoulement de puissance dans une ligne de phase d'un troncon d'une ligne de transport d'energie electrique
CA2469778A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-04 Pierre Couture Switching modules for the extraction/injection of power (without ground or phase reference) from a bundled hv line
CA2592802A1 (fr) * 2007-06-21 2008-12-21 Hydro-Quebec Appareil et methode de surveillance d'une ligne de phase d'un troncon d'une ligne de transport d'energie electrique
CN101340070A (zh) * 2008-01-22 2009-01-07 黄灿荣 自动保护防止覆冰自动融冰的架空电力线路

Also Published As

Publication number Publication date
KR102070009B1 (ko) 2020-01-29
WO2015048875A1 (en) 2015-04-09
US20160211666A1 (en) 2016-07-21
CN105849999A (zh) 2016-08-10
CA2916536A1 (en) 2015-04-09
AU2013402445A1 (en) 2016-01-28
EP3053241B1 (en) 2018-08-01
JP6151444B2 (ja) 2017-06-21
EP3053241A4 (en) 2017-06-28
JP2016537765A (ja) 2016-12-01
AU2013402445B2 (en) 2018-07-26
US9912156B2 (en) 2018-03-06
CA2916536C (en) 2020-01-07
CN105849999B (zh) 2018-12-11
EP3053241A1 (en) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3492309B1 (en) Automatic passing phase-separation system for section post of electrified railway, and control method therefor
CN106664008B (zh) 用于运行轨道车辆中的并联的辅助运行变流器的方法
GB2293522A (en) Contactless communication with rotary apparatus; propeller de-icing
CN106663577A (zh) 断路器
CN111474466B (zh) 检测闭合开关触点及保护接地导体中断的电路设备和方法
CN108352701A (zh) 用于固态功率控制器的备用过载保护方案
CN107351730A (zh) 一种电气化铁路列车不断电自动过分相系统及其运行方法
CN102253308B (zh) 依据负序电压确定长定子发生不对称短路故障的方法
CN103625310A (zh) 一种电气化铁道分区所自动过分相系统及其自动过分相方法
KR102070009B1 (ko) 전력 라인의 세그먼트의 위상 라인의 임피던스를 변경하기 위한 스위칭 장치 및 방법
JP7365816B2 (ja) Ｄｃ過電圧監視及び保護デバイス及び直流ｄｃ電気システム相互接続
CN107192912A (zh) 配电箱故障检测电路
CN102243287B (zh) 磁浮定子线圈发生多点接地故障的监测方法
CN102279338B (zh) 磁浮定子线圈发生两相接地故障的监测方法
EP2595268B1 (en) Minimal interruption DC power supply
US20110274543A1 (en) Wind Turbine with Status Monitoring System
JP2018102024A (ja) 作業用接地外し確認装置及び制御システム
JP7177610B2 (ja) 鉄道車両用駆動システム及び同システムにおけるアクティブフィルタ装置、並びに、鉄道車両の駆動方法
CN102211531B (zh) 确定长定子发生一相多点接地故障的方法
US6504696B1 (en) Control arrangement and method for power electronic system
CN102253309A (zh) 依据线电压确定长定子多点接地故障的方法
RU2809770C1 (ru) Способ перевода разнесенного двойного замыкания на землю в однофазное в сетях с изолированной нейтралью
US8154234B2 (en) Reliable drive cut off device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant