开关组件和用于安全运行开关组件的方法技术

本发明专利技术涉及一种开关组件，所述开关组件包括开关(17)和用于所述开关(17)的驱动系统，所述驱动系统(2)包括：用于驱动所述开关(17)的马达(12)；控制装置(1)，具有用于向马达(12)进行能量供应的功率部件(11)和用于通过操控所述功率部件(11)来开启开关(17)的切换过程的控制单元(10)；以及保护电路(14)，其被配置成在控制单元(10)失灵的情况下，通过控制单元(10)的状态触点来检测第一故障信号；并且在所述功率部件(11)失灵的情况下，通过所述功率部件(11)的状态触点来检测第二故障信号；根据第一故障信号和第二故障信号开启安全措施；其中，所述控制装置(1)被设置成，在开启所述切换过程之前激活所述保护电路(14)并且在成功地执行所述切换过程之后解除激活所述保护电路。执行所述切换过程之后解除激活所述保护电路。执行所述切换过程之后解除激活所述保护电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关组件和用于安全运行开关组件的方法


[0001]本专利技术涉及一种具有开关和用于开关的驱动系统的开关组件、具有开关组件的电气运行设备和用于安全运行开关组件的方法。

技术介绍

[0002]在变电站中，存在用于不同任务和具有不同要求的多个开关。为了操纵相应的开关，必须通过驱动系统驱动这些开关。这些开关尤其是有载分接开关、有载切换开关、选择器、双向换向器、换向器、预选器、功率开关、负载开关或断路开关。
[0003]因此，有载分接开关例如用于在电气运行设备(例如功率变压器或可调节的扼流圈)的不同绕组抽头之间的无中断的切换。由此例如可以改变变压器的变压比或扼流圈的电感。双向换向器用于在功率变压器运行期间使绕组变换极性。
[0004]所有这些开关是电气运行设备的高度安全相关的部件，因为运行设备在运行中进行切换并且相应地例如连接到电网。在极端情况下，运行中的失灵可能具有严重的技术和经济后果。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的任务是说明一种用于驱动开关、尤其是有载分接开关、有载切换开关、选择器、双向换向器、换向器、预选器的改进的方案，通过该方案提高运行的安全性。
[0006]所述任务通过独立权利要求的相应技术方案来解决。其他实施方式是从属权利要求的技术方案。
[0007]改进的方案基于的思想是，利用保护电路检测用于驱动开关的控制单元、马达和功率部件的失灵并且在必要时开启安全措施。在此，间接地通过功率部件检测马达的失灵。在此，保护电路在开启开关的切换过程之前被激活并且在成功地执行切换过程之后被解除激活。
[0008]根据改进的方案，提供了一种具有开关和用于开关的驱动系统的开关组件。驱动系统包括用于驱动开关的马达、保护电路和具有用于向马达进行能量供应的功率部件的控制装置。控制装置此外具有控制单元，用于通过操控功率部件来开启开关的切换过程。保护电路被设置成在控制单元失灵的情况下通过状态触点检测第一故障信号并且在功率部件或马达失灵的情况下通过功率部件的状态触点检测第二故障信号。此外，保护电路被设置成根据第一故障信号和第二故障信号开启安全措施。控制装置、尤其是控制单元和/或功率部件被设置成在开启开关的切换过程之前激活保护电路并且在成功执行切换过程之后解除激活保护电路。
[0009]根据开关组件的至少一个实施方式，切换过程包括开关的完全的切换，即，在有载分接开关中在配设给开关组件的电气运行设备(如功率变压器或扼流圈)的两个绕组抽头之间的完全的切换。
[0010]根据至少一个实施方式，开关组件的开关是有载分接开关或选择器或预选器或有
载切换开关或换向器或双向换向器。
[0011]根据至少一个实施方式，切换过程包括开关的切换的一部分。
[0012]根据开关组件的至少一个实施方式，切换过程包括有载分接开关的完全的切换，即，在配设给有载分接开关的两个绕组抽头的电气运行设备(如功率变压器或扼流圈)之间的完全的切换。
[0013]根据至少一个实施方式，切换过程包括有载分接开关的切换的一部分，例如预选器开关、选择器开关或负载切换或其相应的部分。
[0014]通常，切换过程可以对应于切换的关键部分，在切换的该关键部分期间，马达或功率部件的故障可能具有严重的后果，例如级短路。
[0015]根据至少一个实施方式，保护电路仅在激活状态下检测故障信号和/或仅在激活状态下开启安全措施。
[0016]根据至少一个实施方式，保护电路与功率部件、控制单元和马达分开地构造。
[0017]根据至少一个实施方式，保护电路的部件被包括在功率部件、控制单元和/或马达中。
[0018]根据至少一个实施方式，安全措施的开启包括在保护电路的输出端处输出信号，例如两个输出触点的短路。
[0019]根据至少一个实施方式，开关能够配设给电气运行设备或者构建在电气运行设备上或电气运行设备中。该安全措施包括例如通过操纵功率开关将运行设备与电网分离。如果没有操纵所述功率开关，那么该功率开关将所述运行设备与所述电网连接。
[0020]通过监控不仅控制单元的而且功率部件的状态触点(以及与功率部件连接的马达)的状态触点并且通过激活的保护电路相应地开启安全措施，可以提高开关组件或运行设备的运行安全性。在关键的切换过程期间将降低由于运动相关的部件如马达和功率部件的故障引起的安全风险。这对于当关键的切换过程一旦被开启则不再被可靠地停止或不再能够被可靠地停止的关键的切换过程是特别有利的，或者对于不能被可靠地停止(因为该停止将导致开关的不允许的状态)的关键的切换过程是特别有利的。
[0021]如果保护电路未被激活，例如当开关处于安全或非关键位置或安全或非关键状态时，则不开启安全措施，尤其是不将运行设备与电网分离。因此，尽管提高了安全性，仍确保了运行设备的可用性。
[0022]根据至少一个实施方式，保护电路被设置成，仅当第一故障信号指示功率部件(或马达)的失灵并且第二故障信号指示控制单元的失灵时，才开启安全措施。不排除为了开启安全措施而必须满足另外的条件。
[0023]因此，在这样的实施方式中，在开关组件的多个、例如所有部件失效或失灵时才开启安全措施。
[0024]根据至少一个实施方式，开关组件被设置成通过开启另外的安全措施来对运动相关的部件的失灵或失效作出反应。
[0025]例如，在这样的实施方式中，另外的安全措施的开启可能取决于特定条件，诸如开关的位置。保护电路在此首先不是强制相关的。只有当多个、尤其是所有的部件都指示出失灵时，保护电路才在被激活的情况下开启安全措施。
[0026]根据至少一个实施方式，开关、尤其是有载分接开关包括用于存储机械能的存储
装置、例如弹簧蓄能器。存储装置可以通过驱动系统经由驱动轴被充电并且在到达驱动轴的确定的位置时突然地输出所存储的能量，从而负载切换可以在最短的时间内进行。由此确保的是，所开启的负载切换始终完成。在这样的实施方式中，驱动系统可以构造为伺服驱动系统，但这不是强制必要的。在这样的实施方式中，切换过程例如可以包含预选器开关。
[0027]根据至少一个实施方式，开关被设计为直接驱动的有载分接开关。这意味着，该开关不具有用于存储机械能的存储装置并且驱动系统被设计为伺服驱动系统。在这样的实施方式中，必须通过其他合适的器件、例如驱动系统确保，例如在负载切换一旦被开启时就完成该负载切换。在这样的实施方式中尤其有利的是，切换过程包括负载切换。
[0028]根据至少一个实施方式，控制单元被设置成，在开启切换过程之前激活保护电路和/或在成功地执行切换过程之后解除激活保护电路。
[0029]根据至少一个实施方式，功率部件被设置成，在开启切换过程之前激活保护电路和/或在成功地执行切换过程之后解除激活保护电路。
[0030]根据至少一个实施方式，控制单元被设置成，在开启切换过程之前激活保护电路并且在成功地执行切换过程之后解除激活功率部件。
[0031]根据至少一个实施方式，功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种开关组件，所述开关组件包括开关(17)和用于所述开关(17)的驱动系统，所述驱动系统(2)包括：
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用于驱动所述开关(17)的马达(12)；
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控制装置(1)，所述控制装置具有用于向马达(12)进行能量供应的功率部件(11)和用于通过操控所述功率部件(11)来开启开关(17)的切换过程的控制单元(10)；以及
‑
保护电路(14)，所述保护电路被配置用于
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在控制单元(10)失灵的情况下，通过所述控制单元(10)的状态触点来检测第一故障信号；并且
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在功率部件(11)失灵的情况下，通过所述功率部件(11)的状态触点来检测第二故障信号；
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根据第一故障信号和第二故障信号开启安全措施；
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所述控制装置(1)被设置用于，在开启所述切换过程之前激活所述保护电路(14)并且在成功地执行所述切换过程之后解除激活所述保护电路。2.根据权利要求1所述的开关组件，其中，所述保护电路(14)被设置用于，仅当第一故障信号和第二故障信号指示控制部(10)和功率部件(11)失灵时，才开启所述安全措施。3.根据权利要求1或2中任一项所述的开关组件，其中，
‑
所述保护电路(14)具有双稳态的开关元件(22)；并且
‑
所述控制装置被设置用于，操纵所述双稳态的开关元件(22)以激活或解除激活所述保护电路(14)。4.根据权利要求3所述的开关组件，其中，所述双稳态的开关元件(22)具有双稳态的继电器。5.根据权利要求3或4中任一项所述的开关组件，其中，所述保护电路(14)具有第一开关单元(23)和第二开关单元(24)，所述第一开关单元和第二开关单元彼此串联并且与所述双稳态的开关元件(22)连接；其中，第一开关单元(23)与马达(12)的状态触点耦联，并且第二开关单元(24)与功率部件(11)的状态触点耦联。6.根据权利要求5所述的开关组件，其中，所述第一开关单元(23)具有一个或多个并联的开关，所述一个或多个并联的开关中的至少一个开关必须闭合，以便保护电路(14)能够开启安全措施。7.根据权利要求5或6中任一项所述的开关组件，其中，所述第二开关单元(24)具有一个或多个并联的开关(25、26、27)，所述一个或多个并联的开关中的至少一个开关必须闭合，以便保护电...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：赖茵豪森机械制造公司，
类型：发明
国别省市：