KR20220005588A - 장비를 위한 적어도 두 개의 스위칭 수단의 스위치오버를 수행하기 위한 방법, 및 장비 내의 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템 - Google Patents

장비를 위한 적어도 두 개의 스위칭 수단의 스위치오버를 수행하기 위한 방법, 및 장비 내의 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템 Download PDF

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KR20220005588A
KR20220005588A KR1020217041131A KR20217041131A KR20220005588A KR 20220005588 A KR20220005588 A KR 20220005588A KR 1020217041131 A KR1020217041131 A KR 1020217041131A KR 20217041131 A KR20217041131 A KR 20217041131A KR 20220005588 A KR20220005588 A KR 20220005588A
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세바스챤 슈미트
에두아르트 체르
클라우스 익스마이어
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마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하
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Abstract

본 발명은 장비(20)에 대한 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)의 스위치오버를 수행하기 위한 관한 것이다. 이러한 방법은 다음의 단계들로 이루어진다: - 제어 유닛(10)이 스위치 신호를 수신하는 단계; - 스위치 신호에 기반하여 상기 제어 유닛(10)을 이용하여 상기 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)이 스위치오버를 위하여 선택되는 단계; - 상기 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)의 적어도 하나의 파라미터가 상기 제어 유닛(10)에 의하여 취출되는 단계; - 적어도 하나의 질의된 파라미터를 사용하여 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)에 대한 잠금 조건이 점검되는 단계; 및 - 대응하는 잠금 조건이 만족되면, 선택된 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)을 이용하여 스위치오버가 수행되는 단계.

Description

장비를 위한 적어도 두 개의 스위칭 수단의 스위치오버를 수행하기 위한 방법, 및 장비 내의 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템
본 발명은 장비 내의 적어도 두 개의 스위칭 수단의 스위치오버를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 장비를 위한 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템에 관한 것이다.
독일 공개 출원 제 DE 10 2014 110 732 A1은 탭-절환 변압기의 권선 탭들 사이의 스위치오버를 위한 모터-구동 유닛이 있는 온-부하 탭-절환기를 개시한다. 구동 샤프트는 모터-구동 유닛을 사용하여 구동된다. 모터-구동 유닛의 회전 운동이, 선택기와 연관되는 제 1 구동 샤프트 및 다이버터 스위치와 연관되는 제 2 구동 샤프트의 두 개의 스위칭가능 커플링 디바이스들을 통해서 제공된다. 선택기 및 다이버터 스위치는 모터-구동 유닛의 초기 회전 운동과 독립적으로 서로에 대해서 스위칭될 수 있도록 설계될 수 있다.
에너지 전송 및 에너지 배전망에서의 전압 규정은 상이한 타입의 스위치들이 변압기 내에 설치되도록 요구한다. 다이버터 스위치 및 선택기를 포함하고 공통 구동부에 의하여 작동되는 온-부하 탭-절환기가 보통 변압기 내에 설치된다. 다이버터 스위치의 동작 및 디자인 양자 모두는 반드시 선택기와 관련된다. 선택기 또는 다이버터 스위치의 동작을 순수하게 조절하는 것은 않다.
그러므로, 본 발명의 하나의 목적은 장비를 위한 스위칭 수단의 스위치오버를 수행하기 위한 방법으로서, 스위칭 수단 및 장비의 보안 및 신뢰성을 향상시키는 방법을 규정하는 것이다.
이러한 목적은 장비를 위한 제 1 스위칭 수단 및 제 2 스위칭 수단의 스위치오버를 수행하기 위한 방법을 사용하여 달성되는데, 이러한 방법은 제 1 항의 특징을 포함한다.
본 발명의 다른 목적은 장비를 위한 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템을 제공하는 것인데, 이러한 구동 시스템은 스위치오버 프로세스 중의 스위칭 수단 및 장비의 보안 및 신뢰성을 높인다.
전술된 목적은 장비에 대한 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템을 사용하여 달성되는데, 이러한 구동 시스템은 제 9 항의 특징을 포함한다.
본 발명에 따른 방법은, 제 1 스위칭 수단 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단의 스위치오버가 장비 내에서 수행된다는 점에서 구별된다. 이러한 목적을 위해서, 제어 유닛은 스위칭 신호를 수신한다. 제어 유닛은 구동 스위칭 수단을 위한 파워 섹션에 연결되는 스위치오버에 통신하는 방식으로 연결된다. 제 1 스위칭 수단이 제어 유닛을 사용하여 스위치오버를 위해서 선택된다. 제 1 스위칭 수단 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단의 적어도 하나의 파라미터가 제어 유닛에 의하여 질의된다. 잠금 조건은 선택된 제 1 스위칭 수단 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단에 대한 적어도 하나의 질의된 파라미터에 기반하여 점검된다. 대응하는 잠금 조건이 만족되면, 스위치오버는 선택된 제 1 스위칭 수단 또는 선택된 제 2 스위칭 수단을 이용하여 수행된다.
파워 섹션은 스위치오버를 수행하기 위해서 제어 유닛에 의해 작동된다. 이러한 방식으로, 선택된 제 1 스위칭 수단 또는 선택된 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단이 동작될 수 있다. 수행되고 있는 스위치오버에 의존하여, 제 1 스위칭 수단은 제 1 모터에 커플링된 구동 샤프트를 통해서 동작된다. 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단은 제 2 모터의 각각의 구동 샤프트를 통하여 동작된다. 선택된 제 1 스위칭 수단 및 선택된 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단이 추가적으로 동작될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 예를 들어 변압기인 장비가 자신의 개별적인 스위칭 수단 또는 스위칭 수단 그룹으로 분할되는 적어도 하나의 온-부하 탭-절환기를 포함한다는 사상에 기반한다. 이러한 개별적인 스위칭 수단은 전용 모터에 의해서 별개로 그리고 개별적으로 구동될 수 있다. 장비 내의 스위칭 수단 중 하나가 동작되거나 스위칭되고 스위치오버가 수행되기 이전에, 잠금 조건이 점검된다. 이러한 점검을 위하여 적어도 하나의 파라미터가 질의된다. 잠금 조건이 질의된 파라미터에 의해서 만족되면, 스위치오버가 수행된다.
제 1 스위칭 수단 및 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단의 적어도 하나의 파라미터가, 예를 들어 피드백 시스템을 사용하여 확인될 수 있다. 그러므로, 하나의 피드백 시스템은 제 1 스위칭 수단과 연관되고, 각각의 추가적인 피드백 시스템이 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단과 연관된다.
두 개의 스위칭 수단, 특히 다이버터 스위치 및 선택기를 가지는 장비, 특히 변압기 내에서, 제어 유닛이, 예를 들어 선택기가 어느 위치에 있는지 점검한다. 그러므로, 점검될 잠금 조건에 대한 파라미터는 선택기의 위치인데, 이러한 위치는 선택기의 피드백 시스템을 사용하여 확인된다.
스위칭 수단의 스위치오버를 위한 각각의 적어도 하나의 파라미터는 존재하는 스위칭 수단 각각과 연관되는 각각의 피드백 시스템을 사용하여 확인될 수 있다. 피드백 시스템을 사용하여 확인된 파라미터는 각각의 스위칭 수단의 포지션 또는 위치이다. 피드백 시스템을 사용하여 확인된 파라미터는, 선택되거나 결정된 스위치오버를 위해서 요구되는 스위칭 수단이 현재 동작되고 있는지 여부를 역시 표시할 수 있다. 그렇다면, 대응하는 스위칭 수단의 동작이 수행될 수 없다. 더욱이, 파라미터는 스위칭 수단이 현재 동작되는 중인지 여부를 드러내는 이동 상태일 수 있다.
피드백 시스템은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 피드백 시스템은 인코더, 다중 권선 회전식 인코더, 단일-권선 회전식 인코더, 리졸버, 스위치, 마이크로-스위치, 센서, 콘택 등일 수 있다. 피드백 시스템에 대한 가능한 구성의 이러한 목록이 망라적인 것이 아니라는 것이 당업자에게 명백하다.
질의될 파라미터는 임의의 소망되는 방식으로 결정될 수 있고, 또는 임의의 소망되는 타입일 수 있다. 파라미터는 각각의 스위칭 수단, 즉 장비를 위한 간단한 안전 스위치 또는 심지어 고객-특이적인 릴리스 버튼의 모터에 있는 피드백 시스템일 수 있다. 더욱이, 피드백 시스템은, 스위치오버를 위하여 동작을 카운트하거나 시간을 중단시키고, 여기에서부터 질의될 파라미터를 잠금 조건에 대해서 이용가능하게 하는 제어 디바이스의 일부일 수 있다. 이와 유사하게, 파라미터는, 예를 들어 스위칭 수단 각각과 연관되는 온도 센서로부터 얻어질 수도 있다. 이와 유사하게, 장비와 연관된 제어 캐비넷의 잠금을 확인하는 +안전 스위치가 파라미터에 기여할 수 있다. 만일, 예를 들어 안전 스위치가 개방 제어 캐비넷을 표시하려 한다면, 스위치오버는 실행되어서는 안 된다. 잠금 조건을 확인하는 데에 기여하는 가능한 파라미터의 목록이 망라적인 것이 아니라는 것이 당업자에게 명백하다.
피드백 시스템은 잠금 조건을 점검하기 위하여 필요한 파라미터를 결정하는 역할을 한다. 파라미터는 피드백 시스템에 의존한다. 구조에 의존하여, 파라미터는 값, 값의 범위, 간단한 신호 등이다.
본 발명의 가능한 일 실시형태에 따르면, 스위칭 수단은 조합되어 스위칭 수단 그룹을 형성할 수 있다.
본 발명의 가능한 일 실시형태에 따르면, 제 1 스위칭 수단 및 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단의 질의된 파라미터가 제어 유닛 내에서 평가되고 결합될 수 있다. 평가 및 조합의 결과를 사용하여, 제어 유닛은 제 1 스위칭 수단 또는 제 1 스위칭 수단 및 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단을 필요에 따라서 작동시킬 수 있다.
본 발명의 가능한 일 실시형태에 따르면, 장비의 복수 개의 개별 아이템들이 제공될 수 있다. 파워 섹션이 장비의 복수 개의 아이템 각각과 연관되고, 상기 파워 섹션 각각이 공통 제어 유닛에 의해서 작동되는 것이 가능하다. 장비의 복수 개의 아이템을 위한 제 1 스위칭 수단이 조합되어 제 1 스위칭 수단 그룹을 형성한다. 장비의 복수 개의 아이템을 위한 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단이 조합되어 제 2 스위칭 수단 그룹을 형성한다.
본 발명은 장비를 위한 적어도 두 개의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템을 개시한다. 구동 시스템은 구동 샤프트를 통하여 제 1 모터에 연결된 제 1 스위칭 수단을 포함한다. 구동 시스템은 구동 샤프트를 통하여 적어도 하나의 제 2 모터에 연결된 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단을 더 포함한다. 각각의 경우에, 스위칭 수단의 적어도 하나의 파라미터를 확인하기 위하여, 하나의 피드백 시스템이 제 1 모터 및 각각의 적어도 하나의 제 2 모터와 연관된다. 제 1 모터를 사용하여 제 1 스위칭 수단을 동작시키고 적어도 하나의 제 2 모터를 사용하여 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단을 동작시키기 위하여 파워 섹션에 통신하는 방식으로 연결되는 제어 유닛은 적어도 하나의 결정된 파라미터 중 어느 것이 잠금 조건을 만족시키는지를 확인한다.
본 발명의 가능한 일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단은, 제 2 모터에 연결된 제 2 스위칭 수단, 및 제 3 모터에 연결된 제 3 스위칭 수단을 포함한다.
하나의 장점은, 전용 모터가 스위칭 수단 각각과 연관된다는 것과, 그 결과 종래 기술을 사용하는 것과 대조적으로 스위칭 수단의 안전하고 신뢰가능한 구동이 가능해진다는 점이다. 로드(load) 및 커플링을 통하여 스위칭 수단에 커플링된 하나의 모터를 사용하여 모든 스위칭 수단을 구동하는 것이 제거될 수 있다. 결과적으로, 장비를 위한 구동 시스템을 디지털적으로 감독할 가능성이 생긴다.
가능한 일 실시형태에 따르면, 구동 시스템은 장비의 복수 개의 아이템과 연관될 수 있다. 파워 섹션은 장비의 각각의 아이템과 연관된다. 파워 섹션은 제어 유닛에 통신하는 방식으로 연결된다. 장비의 복수 개의 아이템을 위한 제 1 스위칭 수단이 조합되어 제 1 스위칭 수단 그룹을 형성한다. 장비의 복수 개의 아이템을 위한 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단이 조합되어 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단 그룹을 형성한다. 파워 섹션은 각각의 모터와 연관될 수 있다. 그러나, 하나의 파워 섹션이 모터들 모두를 구동할 수도 있다.
본 발명의 가능한 일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단은 제 2 스위칭 수단 및 제 3 스위칭 수단을 포함한다. 이러한 경우에, 제 2 스위칭 수단들은 조합되어 제 2 스위칭 수단 그룹을 형성하고, 제 3 스위칭 수단들은 조합되어 제 3 스위칭 수단 그룹을 형성한다.
본 발명의 가능한 다른 실시형태에 따르면, 장비는 제 1 스위칭 수단 및 복수 개의 제 2 스위칭 수단을 포함할 수 있다. 추가적인 제 2 스위칭 수단 각각은 구동 샤프트를 통하여 제 2 모터에 각각 연결된다. 제 2 스위칭 수단들은 조합되어 제 2 스위칭 수단 그룹을 형성한다.
제어 유닛 및/또는 파워 섹션에는 각각 메모리가 제공될 수 있다. 예를 들어, 구동 샤프트의 포지션에 대한 값과 연관되는, 스위칭 수단의 특정 스위칭 포지션 또는 위치는 메모리에 저장될 수 있다.
본 발명의 구동 시스템의 하나의 가능한 실시형태는 제 1 모터, 제 2 모터 및 제 3 모터를 포함할 수 있다. 모터는, 예를 들어 트랜스미션 및 구동 샤프트를 통하여 구동된다. 구동 시스템의 제어 디바이스는, 예를 들어 모터로의 개루프- 또는 폐루프-제어된 전력 공급을 위한 컨버터를 포함하는 파워 섹션을 포함한다. 제어 유닛은 파워 섹션을 작동시키는 역할을 한다. 제어 유닛은, 예를 들어 버스를 통하여 파워 섹션에 연결된다. 구동 시스템은 구동 샤프트 또는 각각의 모터와 기능적으로 연관되는 복수 개의 피드백 시스템을 가진다. 피드백 시스템 각각은 인코더 시스템일 수 있다. 이와 유사하게, 인코더 시스템은 피드백 시스템의 일부일 수 있다. 피드백 시스템 또는 인코더 시스템은 파워 섹션에 연결된다.
가능한 일 실시형태에 따르면, 장비는 로컬 그리드 변압기, 송전 변압기 또는 배전 변압기일 수 있다. 스위칭 수단은 다이버터 스위치, 선택기, 전환 선택기, 반전 전환 선택기 또는 이중 반전 전환 선택기일 수 있다. 잠금 조건에 대한 파라미터는 스위치, 선택기, 전환 선택기, 반전 전환 선택기 또는 이중 반전 전환 선택기의 포지션, 위치, 이동 상태일 수 있다. 파라미터는 값 또는 값 범위로서 구성될 수 있다. 파라미터는 제어 유닛에 의해 질의되고 상기 제어 유닛으로 송신될 수 있다. 복수 개의 파라미터들이 조합되어 하나의 파라미터를 형성할 수 있다.
제 1 스위칭 수단은 단상 또는 다상 다이버터 스위치로서 설계될 수 있다. 제 2 스위칭 수단은 특히 단상 또는 다상 디자인인 선택기, 전환 선택기, 반전 전환 선택기 또는 이중 반전 전환 선택기로서 설계될 수 있다.
본 발명 및 그 장점이, 그 과정에서 본 발명을 도시된 실시형태로 한정하지 않으면서 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시형태를 사용해서 더 상세하게 설명될 것이다. 도면에서 요소들의 상대적인 크기는 요소들의 실제의 상대 크기에 항상 대응하는 것은 아닌데, 그 이유는 설명을 용이화하기 위해서 일부 형태들이 단순화되고 다른 형태들은 다른 요소들에 비하여 크기가 커지기 때문이다.
도면에서,
도 1은 장비 내의 적어도 하나의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템의 가능한 일 실시형태를 도시한다;
도 2는 장비 내의 적어도 하나의 스위칭 수단을 위한 구동 시스템의 다른 실시형태를 도시한다;
도 3은 장비 내의 적어도 하나의 스위칭 수단을 위한 본 발명에 따른 구동 시스템의 추가적인 실시형태를 도시하는데, 여기에서 장비의 복수 개의 아이템이 제공된다;
도 4는 장비 내의 적어도 하나의 스위칭 수단을 위한 본 발명에 따른 구동 시스템의 추가적인 가능한 실시형태를 도시한다; 그리고
도 5는 장비 내의 스위칭 수단의 스위치오버를 본 발명에 따른 구동 시스템을 사용하여 수행하기 위한 방법 시퀀스를 도시한다.
동일한 참조 기호가 동일한 요소들 또는 동일한 효과를 가지는 본 발명의 요소들에 대해서 사용된다. 더욱이, 명확화를 위하여, 각각의 도면을 설명하기 위해서 필요한 참조 부호만이 개별 도면에서 예시된다.
도 1은 에너지 전송을 위한 장비(20)를 도시하는데, 이러한 장비는 특히 변압기이다. 장비(20)는 제 1 스위칭 수단(17) 및 제 2 스위칭 수단(18)을 포함한다. 제 1 모터(12)는 구동 샤프트(16)를 통하여 제 1 스위칭 수단(17)에 연결된다. 제 2 모터(13)는 구동 샤프트(16)를 통하여 제 2 스위칭 수단(18)에 연결된다. 비록 후속하는 설명이 변압기인 장비(20) 및 다이버터 스위치 또는 선택기인 스위칭 수단(17 또는 18)으로 한정되지만, 이것은 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1에 설명된 실시형태의 경우, 제 1 스위칭 수단(17)은 다이버터 스위치로서 설계된다. 제 2 스위칭 수단(18)은 선택기로서 설계된다. 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(17))는 제 1 모터(12)를 이용하여 동작된다. 모터(12)는 다이버터 스위치에 연결된 구동 샤프트(16)를 가진다. 더욱이, 모터(12)는 제 1 스위칭 수단(17)(다이버터 스위치)의 포지션이 결정될 수 있도록 사용되는 제 1 피드백 시스템(6)을 가진다. 선택기(제 2 스위칭 수단(18))는 제 2 모터(13)를 통하여 동작된다. 이러한 제 2 모터(13)는 구동 샤프트(16)를 통하여 선택기에 역시 연결된다. 제 2 모터(13)의 제 2 전용 피드백 시스템(7)은 선택기의 포지션 또는 탭 포지션이 결정될 수 있게 한다.
본 발명에 따른 제어 디바이스(2)는, 제 1 모터(12) 및 제 2 모터(13)에 연결되고, 따라서 제 1 및 제 2 스위칭 수단(17 및 18)의 제 1 피드백 시스템(6) 및 제 2 피드백 시스템(7)에도 파워 섹션(11)을 통해서 연결되는 제어 유닛(10)을 포함한다. 제어 유닛(10)은 제 1 및 제 2 스위칭 수단(17 및 18), 다시 말해서 다이버터 스위치 및 선택기를 동작시키기 위한 신호를 수신한다. 더욱이, 각각의 피드백 시스템(6, 7)에 대한 상이한 값들이 제어 유닛(10) 내에서 평가되고 조합된다. 제어 유닛(10), 제 1 모터(12) 및 제 2 모터(13), 피드백 시스템(6 및 7) 및 파워 섹션(11)이 장비(20)의 제 1 스위칭 수단(16) 또는 제 2 스위칭 수단(17)을 위한 구동 시스템(3)을 형성한다.
제어 디바이스(2)는 동작 중에 스위칭 신호를 수신한다. 만일, 예를 들어 파워 그리드 내의 전압이 강하되면, 상기 전압은, 예를 들어 다이버터 스위치 또는 다이버터 스위치와 선택기를 동작시킴으로써 조절되어야 한다. 변압기의 권선의 대응하는 상호연결을 가지는 선택기를 사용하기 때문에, 변압기의 조정 범위가 확장된다. 전압이 변경돼야 한다는 신호가 수신된 이후에, 처음에는 다이버터 스위치만 동작되어야 하는지 또는 다이버터 스위치 및 선택기가 연속하여 동작되어야 하는지 여부가 결정된다. 다이버터 스위치만 동작되어야 한다고 결정되면, 선택기 및 다이버터 스위치 사이에서 규정되는 잠금 조건 또는 잠금 조건들이 점검/질의된다. 예를 들어, 다이버터 스위치는 선택기가 현재 동작되고 있다면 동작되어서는 안 된다. 점검은 제어 유닛(10)의 제 2 스위칭 수단(18)의 제 2 모터(13)의 제 2 피드백 시스템(7)이 현재 상태를 보고하거나 파라미터를 송신하는 방식으로 수행된다. 이러한 경우에 제 2 스위칭 수단(18)(선택기)의 위치 또는 포지션이 결정되고 제 2 피드백 시스템(7)을 통하여 송신된다. 더욱이, 제 2 피드백 시스템(7)은 제 2 스위칭 수단(18)이 현재 동작되는 중인지 여부를 보고한다. 확인된 파라미터가 잠금 조건을 만족시키면, 다이버터 스위치가 동작된다. 잠금 조건이 아직 만족되지 않았으면, 다이버터 스위치는 동작되지 않는다. 대체예로서, 다이버터 스위치의 스위칭 또는 동작은 잠금 조건이 만족될 때까지, 다시 말해서 선택기가 특정한 위치에 있거나 더 이상 움직이지 않을 때까지 지연될 수 있다. 더욱이, 동작은 취소될 수 있고 및/또는 고장 신호가 생성될 수 있다.
제어 디바이스(2)는 메모리(5)를 가지는 제어 유닛(10) 및 메모리(5)를 가지는 적어도 하나의 파워 섹션(11)을 포함한다. 예를 들어, 제 1 스위칭 수단(17)(다이버터 스위치) 및 제 2 스위칭 수단(18)(선택기)의 탭 포지션들의 조합이 메모리(5) 내에 저장될 수 있다. 이와 유사하게, 개체 구동 샤프트(16)의 포지션의 값들이 메모리(5)에 저장될 수 있다.
도 2는 장비(20)를 위한 적어도 세 개의 스위칭 수단(17, 18 및 19)에 대한 설명된 구동 시스템(3)의 추가적인 실시형태를 도시한다. 이러한 실시형태의 경우에는 세 개의 스위칭 수단(17, 18 및 19)이 제공된다. 제 1 스위칭 수단(17)은 다이버터 스위치이다. 제 2 스위칭 수단(18)은 선택기이다. 제 3 스위칭 수단(19)은 전환 선택기(change-over selector)이다. 세 개의 스위칭 수단(17, 18, 19) 각각은 각각의 전용 모터(12, 13 및 14)에 의해서 동작된다. 각각의 피드백 시스템(6, 7, 8)은 세 개의 스위칭 수단(17, 18, 19) 각각과 연관된다. 여기에서, 상이한 잠금 조건들도 제어 유닛(10) 내에서 점검될 수 있다. 피드백 시스템(6, 7, 8)의 파라미터가 이러한 목적을 위하여 질의된다. 예를 들어, 도시된 실시형태의 경우, 전환 선택기(제 3 스위칭 수단(19))의 동작은 선택기(제 2 스위칭 수단(18)) 및 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(17))가 특정 위치에 있고 동작되지 않고 있는 경우에만 가능하다. 전환 선택기(제 3 스위칭 수단(19))는, 예를 들어 온-부하 탭-절환기(제 1 스위칭 수단(17)) 및 선택기(제 2 스위칭 수단(18))가 실질적으로 여전히 변압기(미도시)의 메인 권선에만 연결되고, 그 극성이 전환 선택기(제 3 스위칭 수단(19))에 의하여 반전되도록 의도되는 권선(대략적 탭 연결 또는 탭 권선)이 연결되지 않는 경우에만 동작될 수 있다.
도 3은 장비(20)에 세 개의 아이템이 있으며 도 3에 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 구동 시스템(3)의 가능한 추가적인 실시형태를 도시한다. 장비(20)의 세 개의 아이템은, 특히 세 개의 변압기일 수 있고, 그 탭(미도시)은 공통 제어 유닛(10)을 이용하여 조율되는 방식으로 세 개의 스위칭 수단(17, 18 및 19)과 연결된다. 변압기(장비(20)) 각각과 연관되는 세 개의 스위칭 수단(17, 18 및 19)은 그들의 기능에 있어서 도 2에서 설명된 세 개의 스위칭 수단(17, 18 및 19)에 대응한다. 스위칭 신호가 수신된 이후에, 스위칭 수단(17, 18, 19) 중 어느 것이 동작되어야 하는지에 대한 점검이 우선 이루어진다. 세 개의 스위칭 수단 그룹(30, 40, 및 50)이 이러한 목적을 위하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 스위칭 수단 그룹(30)은 각각의 변압기(장비(20)) 내의 제 1 스위칭 수단(17), 특히 다이버터 스위치로 각각 이루어진다. 제 2 스위칭 수단 그룹(40)은 개별적인 제 2 스위칭 수단(18), 특히 선택기로 이루어진다. 제 3 스위칭 수단 그룹(50)은 개별적인 제 3 스위칭 수단(19), 특히 전환 선택기(50)로 이루어진다. 동작하기 이전에, 스위칭 수단 그룹(30, 40, 또는 50)이 잠금 조건을 만족시키는지 여부에 대한 점검이 이루어진다. 예를 들어, 여기에서 점검은 장비(20)의 세 개의 아이템의 각각의 개별적인 선택기(스위칭 수단(18))가 어느 위치에 있는지, 그리고 이들 중 하나가 이동하고 있는지 여부에 대하여 이루어진다. 잠금 조건은, 장비(20)의 아이템들 각각 내의 각각의 스위칭 수단(17, 18 및 19)과 연관되는 각각의 피드백 시스템(6, 7 및 8)의 파라미터들에 기반하여 점검된다. 장비(20)의 각각의 아이템의 각각의 구동 시스템(3)과 연관되는 파워 섹션(11)은 버스(21)를 사용하여 중앙 및 단일 제어 유닛(10)에 연결된다. 각각의 스위칭 수단(17, 18 및 19)의 동작이 중앙 제어 유닛(10)을 사용하여 장비(20)의 세 개의 아이템 각각에 대해서 조율되고 제어된다. 도 2에 전술된 바와 같이, 파워 섹션(11)은 각각의 스위칭 수단(17, 18 및 19)과 연관된 모터(12, 13 또는 14)에 액세스한다.
도 4는 설명된 구동 시스템(3)의 추가적인 가능한 실시형태를 도시한다. 이러한 경우에, 제 1 스위칭 수단(17)은 다이버터 스위치이고, 세 개의 추가적인 제 2 스위칭 수단(18)은 단상 디자인의 세 개의 선택기이다. 제 1 스위칭 수단(17)은 자신과 연관된 제 1 모터(12)에 의하여 동작된다. 제 1 피드백 시스템(6)은 제 1 스위칭 수단(17)과 연관된다. 세 개의 제 2 스위칭 수단(18)은 각각의 전용 제 2 모터(13)에 의해 동작되고, 제 2 피드백 시스템(7)을 각각 가진다. 대체예로서, 세 개의 선택기 모두는 공통 제 2 모터(7)에 의해서 동작될 수 있다. 이러한 경우에도 마찬가지로, 상이한 잠금 조건이 제 1 및 제 2 피드백 시스템(6 및 7)의 질의되고 있는 파라미터를 사용하여 제어 유닛(10) 내에서 점검될 수 있다. 여기에서, 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(12))는 삼상 디자인이다. 선택기들(제 2 스위칭 수단(18))은 조합되어 스위칭 수단 그룹(40)을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따르는 방법 시퀀스를 도시한다. 여기에서, 제어 디바이스(2)는 제 1 스위칭 수단(17) 및 제 2 스위칭 수단(18), 다시 말해서 바람직하게는 다이버터 스위치 및 선택기를 가지는 온-부하 탭-절환기를 동작시키기 위한 스위칭 신호를 수신한다. 이러한 스위칭 신호는, 예를 들어 유지보수 작업 도중에 수동 입력에 의해서 생성될 수 있다. 대체예로서, 예를 들어 장비(20), 즉 변압기의 양단의 전압이 하강하거나 상승한다면, 스위칭 신호는 전압 조정을 위하여 디바이스에 의해서 제공될 수 있다. 스위칭 신호가 수신된 이후에, 스위칭 수단(17 또는 18) 중 어느 것이 동작되어야 하는지 또는 양자 모두의 스위칭 수단(17 및/또는 18)이 동작되어야 한다고 우선 결정된다. 동작될 스위칭 수단(17 및 18)이 선택된 이후에, 제어 유닛(10)은 적어도 하나의 파라미터를 질의한다. 도 1의 예에서, 질의된 파라미터는 선택기, 다시 말해서 제 2 스위칭 수단(18)의 위치인데, 이러한 위치는 제 2 모터(13)의 연관된 제 2 피드백 시스템(7)에 의해서 결정된다. 제어 유닛(10)에서, 적어도 하나의 파라미터에 의해서 만족될 수 있거나 만족될 수 없는 적어도 하나의 잠금 조건이 메모리(5)에 저장된다. 점검할 때 잠금 조건이 만족되면, 제 1 스위칭 수단(17), 다시 말해서 다이버터 스위치의 스위치오버가 동작된다. 점검 중에 잠금 조건이 만족되지 않으면, 제 1 스위칭 수단(17)의 동작은 수행되지 않고, 즉 스위치오버도 일어나지 않게 된다. 그러면, 제어 유닛(10)은 파라미터가 잠금 조건을 만족시킬 때까지 대기한 후 스위치오버를 수행한다. 대체예로서, 스위치오버는 시작되기 전에 이미 취소될 수 있다. 고장 신호의 트립(tripping)도 이와 유사하게 가능하다. 도 1의 예에서부터 계속 진행하면, 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(17))의 동작 이전에, 선택기(제 2 스위칭 수단(18))가 어느 포지션(위치)에 위치되는지 및/또는 이것이 현재 이동 중인지, 즉 현재 동작되는 중인지 여부에 대한 점검이 우선 이루어질 것이다. 이러한 예에서의 잠금 조건에 대하여, 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(17))는 선택기(제 2 스위칭 수단(17))가 현재 동작되고 있으면, 또는, 예를 들어 부적합한/허용불가 포지션(위치)에 있다면 동작되어서는 안 된다. 잠금 조건을 점검하기 위하여 요구되는 파라미터는 선택기(제 2 스위칭 수단(18))의 제 2 모터(13)의 제 2 피드백 시스템(7)에 의해서 출력된다. 여기에서, 제 2 피드백 시스템(7)은, 예를 들어 제 2 모터(13) 및 선택기(제 2 스위칭 수단(18)) 사이에 배치되는 구동 샤프트(16)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되는 다중 권선 로터리 인코더로서 설계된다. 그러면, 다중 권선 로터리 인코더는 파라미터, 예컨대 선택기(제 2 스위칭 수단(18))의 위치를 구동 샤프트(16)의 포지션에 기반하여 결정한다.
구동 시스템(3)의 구성에 의존하여, 상이한 파라미터들이 상이한 잠금 조건과 조합될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 실시형태에 도시된 바와 같이, 선택기 및 전환 선택기(제 2 및 제 3 스위칭 수단(18 및 19))의 위치(포지션)가 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(17))가 동작되기 이전에 점검된다. 대체예로서, 잠금 조건, 다시 말해서 다이버터 스위치(제 1 스위칭 수단(17)) 및 전환 선택기(제 3 스위칭 수단(19))의 파라미터가 선택기(제 2 스위칭 수단(18))가 동작되기 이전에 점검된다. 여기에서도 마찬가지로, 파라미터들은 다중 권선 로터리 인코더로서 설계된 각각의 피드백 시스템(6 및 8)을 통하여 질의된다.
질의될 파라미터는 임의의 소망되는 방식으로 결정될 수 있고, 또는 임의의 소망되는 타입일 수 있다. 파라미터는, 각각의 스위칭 수단(17, 18 및 19)의 각각의 모터(12, 13 및 14)에 있는 피드백 시스템(6, 7 및 8)으로부터, 장비(20)에 대한 단순 안전 스위치로부터, 또는 심지어 고객-특이적 릴리스 버튼으로부터 유래할 수 있다.
잠금 조건은 스위치오버가 "잠금(locked)", 다시 말해서 차단되지 않으려면 어떤 상태가 만족되어야 하는지를 규정한다. 이러한 조건은 스위칭 수단(17, 18, 및 19)의 포지션 또는 위치, 현재 상태 및 이동 상태에 의하여 형성되거나 규정되는 파라미터들에 링크된다.
잠금 조건은 하나의 또는 임의의 소망되는 개수의 피드백 시스템(6, 7, 및 8)의 하나 이상의 파라미터를 사용할 수 있다.
파라미터는, 예를 들어 스위칭 수단의 이동 상태, 스위칭 수단의 위치 또는 포지션, 스위칭 수단의 위치 범위 또는 포지션 범위, 장비의 온도, 고객-특이적 스위칭 신호, 안전 디바이스 등일 수 있다.
스위칭 수단은 다이버터 스위치, 선택기, 반전 전환 선택기 및 이중 반전 전환 선택기일 수 있다. 이들은 단상 또는 다상 구조일 수 있다.
참조 기호
2 제어 디바이스
3 구동 시스템
5 메모리
6 제 1 피드백 시스템
7 제 2 피드백 시스템
8 제 3 피드백 시스템
10 제어 유닛
11 파워 섹션
12 제 1 모터
13 제 2 모터
14 제 3 모터
16 구동 샤프트
17 제 1 스위칭 수단
18 제 2 스위칭 수단
19 제 3 스위칭 수단
20 장비
21 버스
30 제 1 스위칭 수단 그룹
40 제 2 스위칭 수단 그룹
50 제 3 스위칭 수단 그룹

Claims (14)

  1. 장비(20)를 위한 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)의 스위치오버를 수행하기 위한 방법으로서,
    - 제어 유닛(10)이 스위칭 신호를 수신하는 단계;
    - 상기 스위칭 신호에 기반하여 상기 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)이 스위치오버를 위하여 상기 제어 유닛(10)을 이용하여 선택되는 단계;
    - 상기 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)의 적어도 하나의 파라미터가 상기 제어 유닛(10)에 의하여 질의되는 단계;
    - 상기 적어도 하나의 질의된 파라미터에 기반하여 상기 제 1 스위칭 수단(17)에 대한 잠금 조건 또는 상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)에 대한 잠금 조건이 점검되는 단계; 및
    - 대응하는 잠금 조건이 만족되면, 선택된 제 1 스위칭 수단(17) 또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)을 이용하여 스위치오버가 수행되는 단계를 포함하는, 스위치오버 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 수단(17)의 적어도 하나의 파라미터는 제 1 피드백 시스템(6)을 사용하여 결정되고, 상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)의 적어도 하나의 파라미터는 상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)과 연관된 피드백 시스템(7, 8)을 이용하여 결정되는, 스위치오버 수행 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    스위칭 수단(17, 18, 19) 중 하나의 스위치오버를 위한, 상기 피드백 시스템(6, 7, 8)에 의하여 확인되는 파라미터는, 각각의 스위칭 수단(17, 18, 19)의 포지션 또는 위치인, 스위치오버 수행 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    스위칭 수단(17, 18, 19) 중 하나의 스위치오버를 위한, 상기 피드백 시스템(6, 7, 8)에 의하여 확인되는 파라미터는, 각각의 스위칭 수단(17, 18, 19)의 이동 상태인, 스위치오버 수행 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 수단(17) 및/또는 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)의 질의된 파라미터는, 상기 제 1 스위칭 수단(17) 및/또는 상기 제 1 스위칭 수단(17) 및 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)이 요구되는 바에 따라서 작동되도록, 상기 제어 유닛(10) 내에서 평가되고 조합되는, 스위치오버 수행 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    스위치오버를 수행하기 위해서, 상기 장비(20)와 연관된 파워 섹션(11)이 선택된 제 1 스위칭 수단(17) 또는 선택된 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)을 동작시키기 위하여 상기 제어 유닛(10)에 의하여 작동되고,
    상기 파워 섹션(11)은, 구동 샤프트(16)를 통하여 상기 제 1 스위칭 수단(17)에 연결된 제 1 모터(12), 및 각각의 구동 샤프트(16)를 통하여 상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)에 연결된 각각의 제 2 모터(13)를, 수행되고 있는 스위치오버에 의존하여 동작시키는, 스위치오버 수행 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    각각의 피드백 시스템(7, 8, 9)은 상기 스위칭 수단(17, 18, 19)의 각각의 구동 샤프트(16)와 직접적으로 또는 간접적으로 연관된, 스위치오버 수행 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파워 섹션(11)이 상기 장비(20)의 복수 개의 아이템 각각과 연관되고,
    상기 파워 섹션(11)은 제어 유닛(10)에 의하여 작동되며,
    상기 장비(20)의 복수 개의 아이템의 제 1 스위칭 수단들(17)은 제 1 스위칭 수단 그룹(30)을 형성하도록 조합되고, 상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단들(18, 19)은 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단 그룹(40, 50)을 형성하도록 조합되는, 스위치오버 수행 방법.
  9. 장비(20)에 대한 적어도 두 개의 스위칭 수단(17, 18, 19)을 위한 구동 시스템(3)으로서,
    - 구동 샤프트(16)를 통하여 제 1 모터(12)에 연결된 제 1 스위칭 수단(17);
    - 상기 구동 샤프트(16)를 통하여 적어도 하나의 제 2 모터(13, 14)에 각각 연결된 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19);
    - 상기 스위칭 수단(17, 18, 19)의 적어도 하나의 파라미터를 확인하기 위하여 상기 제 1 모터(12) 및 상기 적어도 하나의 제 2 모터(13, 14) 각각과 연관된 각각의 피드백 시스템(6, 7, 8); 및
    - 제어 유닛(10)으로서, 대응하는 잠금 조건이 상기 제어 유닛(10) 내에서 평가된 적어도 하나의 결정된 파라미터에 의해서 만족되면, 상기 제 1 모터(12)를 이용하여 상기 제 1 스위칭 수단(17)을 동작시키거나 상기 적어도 하나의 제 2 모터(18, 19)를 이용하여 상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)을 동작시키기 위하여, 파워 섹션(11)과 통신하는 방식으로 연결된, 제어 유닛(10)을 포함하는, 스위칭 수단 구동 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)은, 제 2 모터(13)에 연결된 제 2 스위칭 수단(18), 및 제 3 모터(13)에 연결된 제 3 스위칭 수단(19)을 포함하는, 스위칭 수단 구동 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 시스템(3)은 장비(20)의 복수 개의 아이템과 연관되고,
    상기 파워 섹션(11)이 상기 장비(20)의 각각의 아이템과 연관되며,
    상기 파워 섹션(11)은 상기 제어 유닛(10)에 통신하는 방식으로 연결되고,
    상기 장비(20)의 복수 개의 아이템에 대한 제 1 스위칭 수단들(17)은 제 1 스위칭 수단 그룹(30)을 형성하도록 조합되고, 상기 적어도 두 개의 제 2 스위칭 수단들(18, 19)은 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단 그룹(40, 50)을 형성하도록 조합되는, 스위칭 수단 구동 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 스위칭 수단(18, 19)은 제 2 스위칭 수단(18) 및 제 3 스위칭 수단(19)을 포함하고,
    제 2 스위칭 수단들(18)은 제 2 스위칭 수단 그룹(40)을 형성하도록 조합되며, 제 3 스위칭 수단들(19)은 제 3 스위칭 수단 그룹(50)을 형성하도록 조합되는, 스위칭 수단 구동 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 수단(18) 각각은 상기 구동 샤프트(16)를 통하여 상기 제 2 모터(13)에 각각 연결되고,
    제 2 스위칭 수단들(18)은 제 2 스위칭 수단 그룹(40)을 형성하도록 조합되는, 스위칭 수단 구동 시스템.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(10) 및/또는 상기 파워 섹션(11)은 메모리(5)를 각각 포함하는, 스위칭 수단 구동 시스템.
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