TW527489B - Control and monitoring device for the opening/closing of operating elements - Google Patents

Description

527489 五、發明說明（l) 本發明係關於在一 g己電及/ 諸如斷電器，戴斷器等開 J、，·罔路内用於操作元件 置。 j闭之一種控制及監視裝 尤其，本發明係關於，藉實 按-"同步'1方式相對於網路表；視策略，使其可能 及監視裝置，換言之按如此方，了電氣操作之一種控制 時刻而電瞬變電流最少之 I卩知作時刻恰位在含最佳 確保在操作元件之整個預期I么二以内。此視窗係夠大以 保證電氣參數之瞬變電流最；了1J f獲得同# °因此可 衝擊現象之減少。 包狐期間之限制與電弧再 由技藝狀況可知操作元件諸如 因回應由一控制及監視面板所發送:二丄絶緣器等—般係 操作。此表示操作可按一"隨方:7 ，自動或手動而 對於網路參數異步之方式且， ς务生，換言之係按相 /或通常係極為損壞之電弧現象/ y法，能產生瞬變電流及 變電流效應，必、需按相對於網路夹人數二此等可損壞之瞬 ^電氣操作，換言之即決定—最佳j ±同步M之方式執行 瞬變電流或電弧現象減少 =¥刻使其可能由於 例如，設若在電容性負荷壞效果至最小。 能，當有零電壓時最佳時刻發生關閉操作，有零殘餘電 已知解決辦法即係最佳掸 聯啟始存在之負荷型式選擇係預置且密切關 例如，美國專利5，u9,26〇衹相慮對方性_質+之任何改變。 啟操作可提供一最佳時刻之選擇。、、包感負荷上之開 五、發明說明（2) 〜 經電流零相對於通路由一固定 預置為最佳時刻。 U疋時間里為異相之一時刻係 此辦法完全不適用於其他型各 時。 饰W 4田隹貞何内發生改變 辦法讓可相對於操作型式衹選擇最佳時刻不 負何。例如，美國專利5 36 1 1 8 考慮 :佳時刻且取電壓零為關閉操作之最佳時刻…荷之型 適；有改變負荷性質或任何理由之網路改變此式辦法係不 ^有關某種預置之操作型式，已知建議採用一合適程序 夕由於瞬變電流及/或電弧產生之損壞效果之辦法。丨 。。例如，按美國專利5,566,041建議一種裝置供調整斷電 器接點之動作，供開啟操作與單相系統，以便使接點分 接近經電流零通過之時刻。 汗 此裝置係裝配有可供給對相對於彼此接點位置之資訊給 制二之位置感測器’控制器可發送一指令至適當致動 裝置以便加速或減速活動接點之運動，而改變操作時間。 調整操作時間以便獲得接點之開啟儘可能接近電流零， 假定操作時間係對稱與在恒定頻率處。 所擬辦法，相對於所述先前方法雖有技術上進步，係不 適合及不能夠有效控制關閉操作之執行不論負荷型式為 何；但因其係根據有一對稱電流/電壓與恒定頻率之假定 故不能有效管理故障情況或存在瞬變電流之情況。

第7 ί 527489 五、發明說明（3) 最後，吾 所設計之工 用於負荷型 本發明之 截斷器等開 操作時刻考 型式。 為本項任 實施一適合 置。 本發明之 易實施之策 置。 本發明另 之控制及監 藉操作元 置即可達成 的’包括電 器： 〜決定在 值； 〜決定， 壓假定係該 〜決定含 人可確定已知之技藝狀態解決方 作，並非可保證最佳時刻之選择 式，網路型式與執行之操作型式 主要任務係在提供有關操作元件 啟/關閉之一種控制及監視裝置q 慮中性狀況，網路及負荷之性質1 務之一部份，本發明之一目的 策略能夠選擇最佳操作時刻之控 進一步目的係在提供一種在容易 略後能夠選擇一最佳操作時刻之 一但非最後之目的係在提 視裝置。 ◎ 件開啟/關閉致動穿罟 ,^ ^ 忒置用之—種老 此工作，連同此後最明白出現之 流及電壓測量裝置與可執行以下

執行開啟/關閉操作時之一最佳S 在一操作指令與—預測計算之後 最佳值時之連續時刻· -所定連續時刻之該操作元件開 法，雖達成其 係有彈性及適 Ο 諸如斷電器， 二能選擇最佳 與執行之操作 在提供一種因 制及監視裝 發展及事實上 控制及監視裝 低成本易製造 &制及監視裝 此等其他目 功能之處理 I流及/或電壓 ’在電流或電 啟/關閉之時 527489 五、發明說明（4) "—___ _ ___ 間視窗； 一根據所定時間視窗與該電 指令至該致動裝置。 、”乍凡件操作時間發送一 本發明控制及監視裝置之特徵每 階段之適合程序決定該最佳值：只在：使用一包括以下 一在開啟/關閉操作後及/或在… 後所產生者測量電氣瞬變電流；、、 適當信號輸入 一根據由測量該電氣瞬變電一 器所先前儲存之可能操作構型在執=:與根據在該處理 新該最佳電流或電壓值。在執仃開啟/關閉操作時更 本發明之進一步特徵及優點由本笋 較佳但非專有之實例說明會表明更：楚Ϊ ::視裝置之 内無限定完全圖例說明，其中： 楚，稭由辄例及附圖 圖圖1係本發明控制及監視裝置之較佳但非限定之實例 連圖本發明控制及監視裝置所執行之一適合程序之 圖3係由本發明控制及監視裝置 之連續階段圖。 1執仃之另一適合私序 佳4 圖1按圖不形式顯示本發明控制及監視裝置之較 本發明控制及監視裝置（在虚線内所示並由箭號i指 Γι曰，_包^一處理器與例如按形式，電流及電壓變壓器之 測罝电流及電壓2及3之裝置.該測量裳置2及3可執行階段

第9頁 527489 五、發明說明（5) 5電流及電壓之測量且可發送信號指示所作之測量給 器4 。 里 當操作需要執行時，處理器4可接收一自動或手動外 指令7。 σ| 處理器4可根據在執行開啟/關閉操作時之一適合程 定一最佳電流及/或電壓值。 ^成 按以下詳述之不同方式可構成由處理器4所採用之 程序。 < σ 該此適合程序包括一階段其中可測量在開啟/關閉摔 ίί氣瞵在Λ氣： '(諸如一電壓脈波)内適當信號射入後 ί2 ΐ 階段其中可更新在執行開啟/關i 操作日守之最佳電流或電壓值。 2及=電；或電壓酵變值之測量執行更新，使用測量裝置 2構及』執订之’且根據在處理器4内所先前儲存之可能操作 在土決定該最佳值以後，處理器4繼續執行 壓假定係該最佳值時之序列時刻預測計算。 机s電 此預測計算使其可能決定在執"^ 間視窗。 3啟/關閉操作時之時 根據該時間視窗之計算與根據 序，處理器10可發送一指令8/可已知一優先次 之致動器裝置9，它係一斷電器。 （前碩丨〇)操作元件6 在操作中本身可即時調整操作元件6 間視窗内側執行操作，若 動以確保在時 要由於凡件磨損考慮任何變

O:\6l\61030.ptd 第10頁 527489 五、發明說明（6) 更。 參閱圖2，按圖示形式顯示可形成該適合程序結構之較 佳步驟順序。 處理器4可決定根據可能構型22及23對關閉及開啟操作 之最佳值2 0及2 1以及儲存在處理器4内各別關閉及開啟操 作之最佳值。 根據最佳值2 0及2 1之計算可執行開啟/關閉操作2 4。圖1 内測量裝置2及3可測量在關閉/開啟操作（步驟2 5 )之後之 瞬變電流。 若瞬變值未超過預定低限然後下一操作可使用業已用過 之相同最佳關閉/開啟值。 〃 、 若瞬變值超過該預定低限然後使用由先前使用（箭頭26 及者之不同關閉/開啟構型可更新最佳關閉/開啟值。 決定^ g關閉/開啟操作且若瞬變值再超過該預定低限可 21Ϊί;實例，用數量28及29改正最佳關閉/開啟值2。及 行放-i圖1内負何12内存在之殘餘能量。根據特徵為負 何放包_變電流之時間常數，若負荷係 代為負 則刼作之開啟模式與若負荷係 或根據先 優先決定殘钤处旦，曰m r r 根據存在之殘餘流量 來關殘餘旎因此即數量28及29。 步驟,;Γ。，㈣示形式顯示形成該適合程序結構之交替 ‘3 〇)可注 人適==啟以之。前在電氣網路(步

527489 五、發明說明（7) 使用圖1之產生器11可完成脈波之注入且按箭頭13方向 在網路側，與按箭頭1 4方向在負荷側兩者執行注入。 該注入之信號造成網路瞬變，該瞬變被量測（步驟3 1)。 較佳涉及波譜分析之瞬變電流測量使其可能預先決定負 荷之型式。對處理器1 0此可使其可能更易選擇最適當開啟 32與關閉33構型。 一旦已選定關閉/開啟構型，處理器1 0進行決定最佳關 閉/開啟時刻3 8及3 9然後執行操作3 4。 然後測量在電氣操作34隨後之電氣瞬變值35。若該瞬變 值超過一預定低限即重複程序（箭頭37)。 最佳值38及39最好改正為數量4〇及41即考慮在圖1負荷 12内存在之殘餘能量。 按此情況’在負荷側（箭頭42及43)適當信號注入3〇之後 可估計此殘留能量。 二際上已確定本發明之控制及監視裝置可執行其設定工 尤其’採用 最佳關閉/開啟值^ ^程^序曰對控制及監視裝置使其可能選擇 此了使其可能執行 7 作；;广顯減少組成元件電電"現象之 制：Πΐ::殘餘能量得最佳值之改正即…信內亦需，慮負荷之非理想情L增加適合程序之速j估：ΐ 2生之瞬變電流使其 度使此按最小操作數選擇正確 週 電氣操 能更限

第〗2頁 527489 五、發明說明（8) 值。而且應強調所述適合程序係易實施，使其可能獲得相 當容易低成本製造之一種控制及監視裝置。 按本方式設想之本發明控制及監視裝置係有能力作諸多 修改及變動且全在發明概念以内。而且所有細部另件可用 技術相等之元件代替之。

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Claims (1)

1. 527489 案號 88118960 修正 齡 〇 a 修正 六、申請專利範圍 1. 一種控制及監視裝置，用於操作元件開啟/關閉用之 致動器裝置，包括電流及電壓測量裝置與一可執行以下功 能之處理器： 一決定在執行開啟/關閉操作時之一最佳電流及/或 電壓值； 一在一操作指令及一預測計算後，決定在電流或電 壓假定有該最佳值時之連續時刻； —決定該操作元件開啟/關閉之時間 >見窗，該視窗 包含所決定連續時刻中之一時刻； 一根據所決定之時間視窗與根據該電氣操作元件操 作時間發送一指令給該致動器裝置； ’ 其特徵在於：使用一包括以下階段之適應程序以決定 該最佳值： —在一開啟/關閉操作後及/或在電氣網路内電壓及 /或電流信號之預定注入後，測量網路之電氣瞬變； 一根據由測量該電性瞬變所獲資訊與根據在該處理 器内先前儲存之可能操作構型，更新在執行開啟/關閉操 作時之該最佳電流或電壓值。 2 .如申請專利範圍第1項之控制及監視裝置，其特徵在 於：該適應程序包括以下步驟： i)根據先前儲存在該處理器内之關閉操作之一可能 構型，決定關閉操作之一最佳電流及/或電壓值； i i )根據先前儲存在該處理器内之開啟操作之一可 能構型，決定開啟操作之一最佳電流及/或電壓值；

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   修正 案號 88118960 六、申請專利範圍 i i i )根據該最佳值，在一開啟/關閉操作執行後， 測量網路瞬變； i v )若該瞬變超過一預定限度時，重複地執行步驟 i )至i i i )，若該瞬變超過一預定限度時，更新開啟及關閉 操作之該最佳值。 3 .如申請專利範圍第1項之控制及監視裝置，其特徵在 於：該適應程序包括以下步驟： I )在電氣網路内注入一電壓及/或電_流信號； I I )測量由該電壓及/或電流信號所引起之瞬變； I I I )若該網路瞬變超過一預定限度時，根據先前儲 存在該處理器内之關閉操作之一可能構型，決定關閉操作 之一最佳電壓值，該可能構型係根據測量該瞬變予以鑑 定； I V)若該網路瞬變係存在時，則根據先前儲存在該 處理器内之開啟操作之一可能構型，決定開啟操作之一最 佳電流及/或電壓值，該可能構型係根據該瞬變之測量予 以鑑定； V)根據該最佳值，在執行一開啟/關閉操作後，測 量網路瞬變； V I )若該瞬變超過一預定限度時，重複地執行步驟 I )至V)，以更新開啟及關閉操作之該最佳值。 4.如申請專利範圍第1，2或3項之控制及監視裝置，其 特徵為：關閉操作之該最佳電流及/或電壓值所修正之數 量係考慮了在操作時負載内存在之殘餘能量，該數量係根

   O:\61\61030.ptc 第16頁 527489 案號 88118960 修正 補羌 六、申請專利範圍 ___ 據額定或測量之時間常數而被決定，該常數為電容性負荷 之放電瞬變或電感性負荷之由先前操作所決定之殘餘流量 的特徵。 5 .如申請專利範圍第2或3項之控制及監視裝置，其特徵 在於：使用一波譜分析程序執行由在電氣網路内注入一電 壓脈波所產生該瞬變之測量。 6 .如申請專利範圍第3項之控制及監視裝置，其特徵 為：在該電氣操作元件之上游及/或下游注\該電壓脈 波0

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