Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur unterbrechungsfreien Anpassung von Parametern eines Stromkreises.

Beim Öffnen, Schließen oder Kommutieren von Wechselstrom- o- der Gleichstromkreisen entstehen Schaltlichtbögen . Diese Schaltlichtbögen geben typischerweise die freiwerdende Ener gie in entsprechenden Löscheinrichtungen ab, bis der Lichtbo gen verlöscht. Herkömmliche elektrische Schalter versuchen die entstehenden Schaltlichtbögen zu kontrollieren. Vor allem bei der steigenden Anzahl an Gleichstromanwendungen, in denen kein Stromnulldurchgang erfolgt, ist dies mit beliebig viel technischem Aufwand verbunden.

Bei bisherigen Leistungsschaltern mit einfach- oder zweifach unterbrechenden Kontakten, bei denen der Lichtbogen in Ioni sierungslöschkammern, beispielsweise mit Hilfe von Slotmoto ren, geleitet wird, wird ein entstehender Schaltlichtbogen in der Ionisierungslöschkammer gelöscht. Problematisch ist hier bei das Entstehen eines ionisierenden Gases bei hohen Tempe raturen mit entsprechendem Materialabtrag und Verschmutzung des elektrischen Schalters.

Ebenso kann ein elektrischer Strom ohne Schaltlichtbögen durch einen Halbleiterschalter geschaltet werden, der eine komplexe Ansteuerelektronik erfordert, und bei dem in der Re gel keine sichere galvanische Trennung gewährleistet ist.

Transitbewegungen eines regelbaren Widerstandselements und damit das Erhöhen bzw. Verringern einer Last in einem Strom kreis erfolgt mit einer definierten Geschwindigkeit. Die op timale Geschwindigkeit dieser Transitbewegung ist erreicht, wenn der Spannungsfall zwischen zwei Punkten während der kom pletten Bewegung möglichst konstant ist und nie größer wird als die Zündspannung. Bewegt sich beispielsweise ein Stellelement zu langsam, wird das Widerstandselement lokal sehr heiß und kann überlastet werden. Bewegt sich das Stellelement zu schnell, so ändert sich der Widerstand in kurzer Zeit sehr stark und der Span nungsfall kann damit größer als die Zündspannung werden, was zum Ziehen eines Lichtbogens führt.

Damit ergibt sich das Problem, dass jeder Lastfall einen ge wissen Arbeitspunkt darstellt. Ein auf Kosten optimiertes System, dass die Energie in Form eines Kraftspeichers (bei spielsweise zwei Druckfedern) speichert, kann nicht in allen Arbeitspunkten optimal arbeiten. Grund hierfür ist, dass ein solches System aufgrund der mechanischen Masseträgheiten nur verzögert auf sich dynamisch ändernde Lastfälle reagieren kann. Damit kann die optimale Geschwindigkeit der Transitbe wegung nicht immer gewährleistet werden und bestimmte Anwen dungsfälle sind nicht beherrschbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfah ren zur unterbrechungsfreien Anpassung von Parametern eines Stromkreises zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur unterbrechungsfreien Anpassung von Parametern eines Strom kreises gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben .

Das Verfahren zur unterbrechungsfreien Anpassung von Parame tern eines Stromkreises gemäß Anspruch 1 bringt gezielt ohm sche, kapazitive oder induktive Anteile mittels mindesten zweier Schaltgeräte als Regelelemente und einem Sensor oder Messgerät ein, wobei die Schaltgeräte jeweils einen ON- Zustand, einen OFF-Zustand zum Öffnen, Schließen oder Kommu- tieren eines Stromkreises zwischen einem ersten Kontakt und einem zweiten Kontakt und weitere Zwischenzustände zwischen dem ON- und OFF-Zustand sowie ein regelbares Widerstandsele ment umfassen, wobei das regelbare Widerstandselement zwi schen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt elektrisch angeordnet ist, wobei im ON-Zustand die Schaltgeräte ge schlossen sind und im OFF-Zustand geöffnet, wobei mittels ei ner mechanischen Transitbewegung der Zustand der Schaltgeräte geändert wird, wobei die Transitbewegung so ausgeführt wird, dass der aktuelle Spannungsfall zu jedem Zeitpunkt kleiner ist als die Zündspannung eines Lichtbogens und dadurch die Schalt-Energie im regelbaren Widerstandselement in Form von elektrischer Verlustleistung abgeführt wird, wobei bei Über strömen unterhalb eines Überstrom-Schwellwertes durch die Transitbewegung das regelbare Widerstandselement in einen Zwischenzustand überführt wird, so dass eine elektrische Dämpfung in den Stromkreis eingebracht wird ohne eine Unter brechung desselben, mit den Schritten:

- Messung des Zustandes des Parameters;

- Vergleichen mit dem Soll-Zustand des Parameters;

- Steuerung der mindestens zwei regelbaren Widerstandse lemente .

Vorteilhaft hierbei ist, dass das Regelsystem für optimale Umschaltbedingungen sorgt. Durch die Ausführung als Regel kreis ist sichergestellt, dass diese optimalen Bedingungen erfüllt sind. Dadurch ist ein sicherer Betrieb der Schaltge räte gewährleistet.

Da es sich um eine Regelung handelt, kann das System auch da zu genutzt werden um den Strom innerhalb eines definierten Bereiches zu halten. Diese Stromregelung funktioniert natür lich nur innerhalb der Leistungsgrenzen des Systems. Das re gelbare Widerstandselement darf zu keinem Zeitpunkt überlas tet werden. Eine Temperaturmessung kann dies z.B. sicherstel len und im Überlastfall den Stromkreis unterbrechen.

Es wird die Realisierung von speziellen Schaltanwendungen er möglicht, die bisher nur durch eine Kombination von herkömm- liehen Schaltgeräten und intelligenten Steuerungen/Regelungen oder durch den Einsatz von Leistungselektronik möglich waren.

Durch die Zwischenzustände ergibt sich die Möglichkeit Aus gleichsströme fließen zu lassen. Das Fließen dieser Aus gleichströme in Kombination mit einer sehr schnellen Lastan passung ermöglicht neue Anwendungsfelder:

- exakte Steuerung von elektrogalvanischen Prozessen;

- Schalten von sich stark ändernden Lasten, beispiels weise Startvorgang bei Motoren (Dämpfung der 1. Halbwelle);

- Realisierung von Laststufenschaltern für Transformato ren (Mittel- und Niederspannung) ; oder

- Steuerung von Lastflüssen in vermaschten Netzen durch gezielte Einbringung von Induktivität oder ohmschen Wider stand .

Es ergeben sich Kostenvorteile gegenüber einer Implementie rung als Leistungselektronik. Ein weiterer Vorteil liegt in der Einfachheit und Robustheit des Systems.

In einer Ausgestaltung ist der anzupassende Parameter die Leistung, der Strom oder die Phasenlage (Cos (phi) ) des Strom kreises .

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Anpassung innerhalb von 500msec (Milli Sekunden) vorgenommen.

In einer weiteren Ausgestaltung wird bei Absinken eines Über stroms der Zwischenzustand des zugeordneten regelbaren Wider standselements verlassen und der ON-Zustand eingenommen.

In einer Ausgestaltung sind am regelbaren Widerstandselement Spulen vorgesehen zum elektro-mechanischen Antrieb gegen eine Feder .

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das regelbare Wider standselement ein bewegliches Element und ein feststehendes Element, wobei das bewegliche Element im Wesentlichen zy linderförmig ausgebildet ist, wobei das feststehende Element im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist, wobei das bewegliche Element in das feststehende Element eintauchbar ausgebildet ist und gegen dieses bewegt werden kann, wobei ein erstes Kontaktsystem am beweglichen Element und ein zwei tes Kontaktsystem am feststehenden Element angebracht ist je weils zur elektrischen Kontaktierung zwischen dem beweglichen Element und dem feststehenden Element, und wobei durch die lineare Transitbewegung der Abstand zwischen dem ersten Kon taktsystem und dem zweiten Kontaktsystem geändert wird, wodurch sich die Aufteilung des Strompfads zwischen bewegli chem Element und feststehendem Element ändert.

In einer weiteren Ausgestaltung ist am Boden des hohlzylin derförmig ausgebildeten feststehenden Elements eine erste Spule und am ersten Ende des zylinderförmig ausgebildeten be weglichen Elements eine zweite, korrespondierende Spule ange ordnet, wobei sich bei Bestromung die beiden Spulen voneinan der abstoßen, wobei am gegenüberliegenden, zweiten Ende des zylinderförmig ausgebildeten beweglichen Elements eine Feder das bewegliche Element in Richtung der ersten Spule und somit in Richtung des ON-Zustands drückt.

In einer Ausgestaltung umfasst das Schaltgerät weiterhin ei nen Sensor zur Messung der Temperatur des regelbaren Wider standselements oder der Hauptstrombahn .

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Schaltgerät zum

Schalten eines Wechsel- oder Gleichstroms vorgesehen.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Figur 1: Elektrischer Schalter mit regelbarem Widerstandsele ment ;

Figuren 2A und 2B: Elektrischer Widerstand des elektrischen Schalters ;

Figuren 3A, 3B, 3C: Elektrischer Schalter mit regelbarem Wi derstandselement im ON-Zustand, Zwischenzustand und OFF- Zustand;

Figuren 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G, 4H, 41, 4J: Transitbewe gung des elektrischen Schalters zwischen ON-Zustand und OFF- Zustand;

Figur 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F: Schaltgerät mit regelbarem Wi derstandselement und Spulen und Feder;

Figur 6A und 6B : Dämpfung eines Stromkreises mit Schaltgerät und Schaltzustände des Schaltgeräts;

Figur 7 : Schaltgeräte zur Anpassung von Paramtern eines

Stromkreises ;

Figur 8: Regelung des Verfahrens zur unterbrechungsfreien An passung;

Figuren 9A und 9B : Elektrisches Schaltgerät mit Regelung;

Figur 10: Zeigerdiagramm von Längsregelung und Querregelung.

In Figur 1 ist ein elektrischer Schalter 100 dargestellt. Der elektrische Schalter 100 umfasst einen ON-Zustand und einen OFF-Zustand zum Öffnen, Schließen oder Kommutieren eines Stromkreises 2000. Dazu ist ein erster Kontakt 110 und ein zweiter Kontakt 120 vorgesehen, zwischen denen der Stromkreis 2000 geschaltet wird. Weiter umfasst der elektrische Schalter 100 ein regelbares Widerstandselement 200, welches zwischen dem ersten Kontakt 110 und dem zweiten Kontakt 120 elektrisch angeordnet ist. Im ON-Zustand ist der elektrische Schalter 100 geschlossen und im OFF-Zustand geöffnet. Der Schaltvor gang, die Überführung des ON-Zustands in den OFF-Zustand und umgekehrt, geschieht mittels einer mechanischen Transitbewe gung T des regelbaren Widerstandselements 200.

Zum Öffnen oder Kommutieren des Stromkreises 2000 wird mit tels der Transitbewegung T der Widerstand des regelbaren Wi derstandselements 200 erhöht und die Transitbewegung T wird so ausgeführt, dass der aktuelle Spannungsfall zu jedem Zeit punkt kleiner ist als die Zündspannung eines Lichtbogens und dass dadurch die Schaltenergie im regelbaren Widerstandsele ment 200 in Form von elektrischer Verlustleistung abgeführt wird .

Das regelbare Widerstandselement 200 umfasst ein bewegliches Element 210 und ein feststehendes Element 220, wobei das be wegliche Element 210 im wesentlichen zylinderförmig ausgebil det ist und das feststehende Element 220 im wesentlichen hohlzylinderförmig. Das bewegliche Element 210 kann in das feststehende Element 220 eintauchen und gegen dieses bewegt werden. Weiterhin umfasst das regelbare Widerstandselement 200 ein erstes Kontaktsystem 310 am feststehenden Element 220 und ein zweites Kontaktsystem 320 am beweglichen Element 210 jeweils zur elektrischen Kontaktierung zwischen dem bewegli chen Element 210 und dem feststehenden Element 220.

Durch eine lineare Transitbewegung T wird der Abstand zwi schen dem ersten Kontaktsystem 310 und dem zweiten Kontakt system 320 geändert, wodurch sich die Aufteilung des Strom pfads zwischen beweglichem Element 210 und feststehendem Ele ment 220 ändert. Das feststehende Element 220 kann eine galvanische Isolation 230 umfassen, so dass im OFF-Zustand der erste Kontakt 110 galvanisch getrennt ist vom zweiten Kontakt 120. Ebenso kann die galvanische Trennung über die Dotierung des regelbaren Widerstandselements 200 selbst geschehen.

In Figur 2A ist die Kette der elektrischen Widerstände des elektrischen Schalters 100 dargestellt. Es handelt sich um eine Reihenschaltung an elektrischen Widerständen, angefangen vom elektrischen Widerstand am zweiten Kontakt 120 R_Cu2 über den Widerstand des regelbaren Widerstandselements 200 R_SiC und dem elektrischen Widerstand der galvanischen Isolation 230 R_Iso zum ersten Kontakt 110 mit dem Widerstand R_Cul .

In Figur 2B ist der elektrische Widerstand des regelbaren Wi derstandselements 200 dargestellt aufgetragen über der Aus lenkung der mechanischen Transitbewegung T. In der Darstel lung der Figur 2B ist bei kleinen Positionen der erste Kon takt 110 galvanisch getrennt vom zweiten Kontakt 120 bei ei nem elektrischen Widerstand größer 1MQ (Mega Ohm) . In dieser linken Position - bei einem elektrischen Widerstand größer 1MQ (Mega Ohm)- befindet sich der elektrische Schalter 100 im OFF-Zustand .

Fährt nun mittels der mechanischen Transitbewegung T das be wegliche Element 210 entsprechend der Darstellung der Figur 1 nach rechts, so nimmt der Widerstand nach dem Überschreiten der Isolationszone 230 ab, bis zu einem elektrischen Wider stand des regelbaren Widerstandselement kleiner 100mW (Mikro Ohm) . In dieser Stellung befindet sich der elektrische Schal ter im ON-Zustand.

In den Figuren 3A, 3B und 3C wird die Überführung des

elektrischen Schalters 100 vom ON-Zustand in den OFF-Zustand dargestellt. Mittels einer linearen Transitbewegung T des be weglichen Elements 210 wird der Widerstand des regelbaren Wi derstandselements 200 erhöht, wobei die Transitbewegung T so ausgeführt wird, dass der aktuelle Spannungsfall zu jedem Zeitpunkt kleiner ist als die Zündspannung eines Lichtbogens und dadurch die Schaltenergie im regelbaren Widerstandsele ment 200 in Form von elektrischer Verlustleistung abgeführt wird .

In Figur 3A befindet sich der elektrische Schalter 100 im ON- Zustand. Der elektrische Strom fließt vom ersten Kontakt 110 über das erste Kontaktsystem 310 zum beweglichen Element 210 und weiter über das zweite Kontaktsystem 320 zum zweiten Kon takt 120. Ist das bewegliche Element 210 beispielsweise aus Kupfer gefertigt, so ist der Gesamtwiderstand des elektri schen Schalters in der ON-Stellung im Bereich kleiner IOOmW (Mikro Ohm) . Das erste Kontaktsystem 310 und das zweite Kon taktsystem 320 wird von Kontaktfedern gebildet, beispielswei se von Canted-Coil-Federn der Firma Bai Seal Engineering.

Zum Auslösen des elektrischen Schalters 100, also zum Über führen des elektrischen Schalters 100 vom ON-Zustand in den OFF-Zustand, wird nun das bewegliche Element 210 entsprechend der Darstellung in den Figuren 3A, 3B und 3C nach links be wegt .

In einer Zwischenstellung, die in Figur 3B dargestellt ist, fließt der Strom wiederrum vom ersten Kontakt 110 über das erste Kontaktsystem 310, dem beweglichen Element 210 zum zweiten Kontaktsystem 320 und im regelbaren Widerstandsele ment 200 zum zweiten Kontakt 120. Durch die lineare Transit bewegung T wurde der Abstand zwischen dem ersten Kontaktsys tem 310 und dem zweiten Kontaktsystem 320 geändert, nämlich verringert, wodurch sich die Aufteilung des Strompfads zwi schen beweglichem Element 210 und feststehendem Element 220 ändert .

In Figur 3C ist der elektrische Schalter 100 im OFF-Zustand dargestellt. Durch die Transitbewegung T wurde das bewegliche Element 210 weiter entsprechend der Darstellung der Figuren 3A, 3B und 3C nach links bewegt. Das zweite Kontaktsystem 320 wurde über die galvanische Isolation 230 hinausbewegt, so dass das erste Kontaktsystem 310 und das zweite Kontaktsystem 320 beide in der Zone des ersten Kontakts 110 sind. Somit ge schieht ein Stromfluss nur aufgrund eines Kriechstroms der galvanischen Trennung, da der Widerstand des regelbaren Wi derstandselements 200 größer 1MQ (Mega Ohm) ist.

In den Figuren 4A bis 4J wird ein elektrischer Schalter 100 dargestellt. Das regelbare Widerstandselement 200 weist eine erste Zone 221 auf, die beispielsweise aus Kupfer gestaltet ist und eine hohe Leitfähigkeit hat. Im ON-Zustand des elektrischen Schalters taucht das feststehende Element 220 in diese erste Zone 221 ein, so dass aufgrund des geringsten Wi derstands der Strom über die Stirnfläche des beweglichen Ele ments 210 und der Zone 221 mit geringer Leitfähigkeit des re gelbaren Widerstandselements 200 fließt. Ebenso weist das be wegliche Element 210 einen Abschluss 211 auf, der ebenfalls aus Kupfer gefertigt sein kann und somit eine geringe Leitfä higkeit hat. Der Strom fließt daher vom ersten Kontakt 110 über den Abschluss 211 und das bewegliche Element 210.

Wird nun die Transitbewegung T ausgeführt, entsprechend der Darstellung der Figuren 4A bis 4J der Bewegung des bewegli chen Elements 210 nach links, so kommt es zu einer räumlichen Separation des Abschlusses 211 und auch des beweglichen Ele ments 210 von der Zone 221, so dass der Strom über das erste Kontaktsystem 310 und das zweite Kontaktsystem 320 fließt.

Wird nun das bewegliche Element 210 weiter nach links bewegt, so werden das erste Kontaktsystem 310 und das zweite Kontakt system 320 aufeinander zubewegt und der Strom fließt durch das regelbare Widerstandselement 200 selbst. Bei weiterer Durchführung der Bewegung ändert sich die Aufteilung des Strompfads zwischen dem beweglichen Element 210 und dem fest stehenden Element 220. In Figur 4H erreicht das zweite Kontaktsystem 320 die Zone der galvanischen Isolation 230. Wenn nun das zweite Kontakt system 320 vollständig in der Zone der galvanischen Isolation 230 ist, ist der Schalter geöffnet und ein Stromfluss nicht mehr möglich. In der Endposition des beweglichen Elements 210 in der Darstellung der Figur 4J befinden sich das erste Kon taktsystem 310 und das zweite Kontaktsystem 320 in der Zone des ersten Kontakts 110.

Der elektrische Schalter 100 kann mindestens einen dritten Kontakt aufweisen, wobei von ihm ein Potenzial zwischen die sen mindestens drei Kontakten kommutiert wird.

Das regelbare Widerstandselement 200, insbesondere sein fest stehendes Element 220, kann aus einem konventionellen Materi al oder aus einem dotierbaren Halbleitermaterial hergestellt sein. Als dotierbares Halbleitermaterial ist beispielsweise Siliciumcarbid (SiC) vorteilhaft, da dieses Material wichtige Kriterien erfüllt und eine kompakte Bauweise des regelbaren Widerstandselements 200 ermöglicht. Siliciumcarbid als Halb leitermaterial hat eine sehr hohe Durchbruchfeldstärke und einen geringen spezifischen Durchlasswiderstand. Des Weiteren ist Siliciumcarbid dotierbar und damit in den elektrischen Eigenschaften einstellbar von 0,1 bis 109 Q -cm (Ohm Zentime ter) . Weiter ist Siliciumcarbid hochtemperaturbeständig, die Oxidationsbeständigkeit ist bis 1600°C gegeben und die Zer setzungstemperatur liegt über 2700°C. Ebenso ist Siliciumcar bid ein sehr guter Wärmeleiter.

Die Erhöhung des Widerstands des regelbaren Widerstandsele ments 200 kann über eine Änderung der aktiven Länge, der Form, der Anordnung oder der Dotierung geschehen. Der Strom pfad innerhalb des regelbaren Widerstandselements 200, bezie hungsweise die Aufteilung des Strompfads zwischen dem beweg lichen Element 210 und dem feststehenden Element 220, wird durch die Transitbewegung T geändert. Figuren 5A bis 5D zeigen das Schaltgerät 1000; 1001 in seinen verschiedenen Zwischenzuständen. Das Schaltgerät 1000; 1001 kann zum Öffnen, Schließen oder Kommutieren eines Stromkrei ses 2000 zwischen einem ersten Kontakt 110 und einem zweiten Kontakt 120 nicht nur einen ON-Zustand und einen OFF-Zustand einnehmen, sonders weitere Zwischenzustände, wobei im ON- Zustand das Schaltgerät 1000; 1001 und damit der Stromkreis 2000 geschlossen ist und im OFF-Zustand geöffnet.

Das Schaltgerät 1000; 1001 weist dazu ein regelbares Wider standselement 200 auf, welches elektrisch zwischen dem ersten Kontakt 110 und dem zweiten Kontakt 120 angeordnet ist. Der Zustand des Schaltgeräts 1000; 1001 wird mittels einer mecha nischen Transitbewegung T geändert.

Dabei wird die Transitbewegung T so ausgeführt, dass der ak tuelle Spannungsfall zu jedem Zeitpunkt kleiner ist als die Zündspannung eines Lichtbogens und dadurch die Schalt-Energie im regelbaren Widerstandselement 200 in Form von elektrischer Verlustleistung abgeführt wird.

Bei Überströmen unterhalb eines Überstrom-Schwellwertes wird durch die Transitbewegung T das regelbare Widerstandselement 200 in einen Zwischenzustand überführt, so dass eine elektri sche Dämpfung in den Stromkreis 2000 eingebracht wird ohne eine Unterbrechung desselben.

In der Figur 5A befindet sich das Schaltgerät 1000; 1001 zu nächst im ON-Zustand. Das regelbare Widerstandselement 200 umfasst ein bewegliches Element 210 und ein feststehendes Element 220, wobei das bewegliche Element 210 im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und das feststehende Element 220 im Wesentlichen hohlzylinderförmig. Das bewegliche Ele ment 210 ist in das feststehende Element 220 eintauchbar aus gebildet und kann gegen dieses bewegt werden. Weiterhin ist am regelbaren Widerstandselement 200 ein erstes Kontaktsystem 310 am beweglichen Element 210 und ein zweites Kontaktsystem 320 am feststehenden Element 220 vorgesehen. Diese Kontaktsysteme 310; 320 sind zur elektrischen Kontak tierung zwischen dem beweglichen Element 210 und dem festste henden Element 220 vorgesehen.

Durch die lineare Transitbewegung T wird der Abstand zwischen dem ersten Kontaktsystem 310 und dem zweiten Kontaktsystem 320 geändert, wodurch sich die Aufteilung des Strompfads zwi schen beweglichem Element 210 und feststehendem Element 220 ändert. Dies in der Sequenz der Figuren 5A bis 5F darge stellt. Durch die Bewegung des beweglichen Elements 210 nach links wird das zweite Kontaktsystem 320 auf das erste Kon taktsystem 310 zubewegt und es ändert sich der Strompfad so, dass ein immer größerer Anteil über das feststehende Element 220 des regelbaren Widerstandselements 200 fließt.

Bei einem Absinken des Überstroms kann der eingestellte Zwi schenzustand wieder verlassen werden und das Schaltgerät 1000; 1001 in den ON-Zustand zurückkehren. In solch einem Fall würde das elektrische Schaltgerät 1000; 1001 nicht aus gelöst, sondern nur temporär in einen Zwischenzustand über führt .

Wenn nach dem Überführen des regelbaren Widerstandselements 200 in einen Zwischenzustand wegen des Auftreten eines Über stroms unterhalb eines Überstrom-Schwellwerts der Überstrom weiter steigt und den Überstrom-Schwellwert übersteigt, so kann vom Schaltgerät 1000; 1001 ein Öffnen des Stromkreies, also ein Überführen in den OFF-Zustand, erzwungen werden.

Die Transitbewegung T kann mittels eines elektromechanischen Antriebs geschehen. In den Figuren 5A bis 5F sind dafür eine erste Spule 520 am Boden des hohlzylinderförmig ausgebildeten feststehenden Elements 220 und am ersten Ende des zylinder förmig ausgebildeten beweglichen Elements 210 eine zweite, korrespondierende Spule 510 vorgesehen, die sich bei Bestro- mung voneinander abstoßen. Weiter ist am zweiten Ende des zy linderförmig ausgebildeten beweglichen Elements 210 eine Fe der 600 angeordnet, die das bewegliche Element 210 in Rich tung der ersten Spule 520 und somit in Richtung des ON- Zustands drückt.

Die Bestromung der ersten und zweiten Spule 520; 510 kann mittels einer Regelung vorgenommen werden, die somit die Transitbewegung T regelt und den gewünschten Zwischenzustand oder auch den ON-Zustand oder OFF-Zustand des regelbaren Wi derstandselements 200 einstellt.

Am Schaltgerät 1000; 1001 kann ein Sensor zur Messung der Temperatur des regelbaren Widerstandselements 200 oder der Temperatur der Hauptstrombahn vorgesehen sein. Die Regelung kann entsprechend der gemessenen Temperatur das regelbare Wi derstandselement 200 einregeln und gegebenenfalls das Schalt gerät 1000; 1001 in den OFF-Zustand überführen, so dass kein Stromfluss mehr möglich ist.

Das Schaltgerät 1000; 1001 ist zum Schalten eines Wechsel oder eines Gleichstroms vorgesehen.

In Figur 6A ist das Schaltgerät 1000; 1001 dargestellt mit vier unterschiedlichen Zwischenzuständen mit den Widerständen RI, R2, R3 und R4. Beispielsweise soll gelten, dass der Wi derstand R4 sehr viel größer als der Widerstand R3, dieser viel größer als der Widerstand R2 und dieser größer als der Widerstand RI ist. Das regelbare Widerstandselement 200 wird bei Einstellung auf einen der vier Zwischenzustände den

Stromkreis 2000 mittes des eingestellten Widerstands dämpfen.

Figur 6B erläutert die Abfolge der elektrischen Widerstände des regelbaren Widerstandselemtns 200 anschaulich: Ausgehend vom ON-Zustand mit geringem Widerstand können diskrete elekt rische Widerstände RI, R2, R3, R4, ..., RN eingestellt werden. Oberhalb vom maximalen Widerstand RN liegt der elektrische Widerstand des OFF-Zustands . Entsprechend der Figuren 5A bis 5F und der Ausbildung des regelbaren Widerstandselements 200 sind in dieser Ausführungsform die Widerstandswerte kontinu ierlich ausgebildet und können kontinuierlich angesteuert werden .

Die Detektion des Überstroms und die Auslenkung des regelba ren Widerstandelements 200 kann auch durch eine entsprechende Anordnung der Hauptkontakte ohne zusätzliche Spulenkörper, oder durch zusätzliche Messeinrichtungen erfolgen. Damit wird die Funktion eines thermischen Auslösers erfüllt.

Zusätzlich zu der definierten Auslenkung aufgrund eines be stimmten Stroms, kann bei kleineren Strömen noch die Tempera tur an bestimmten Punkten im regelbaren Widerstandselement 200 oder auf der Hauptstrombahn gemessen werden. Überschrei tet die Temperatur eine bestimmte Schwelle, so ändert das be wegliche Kontaktsystem über eine entsprechende Auslenkmecha nik, beispielsweise ein Bimetall, seine Position und der Wi derstand wird weiter erhöht. Dadurch wird der Strom redu ziert .

Ein solches System kann sowohl eine Funktion des Schaltgerä tes 1000; 1001 darstellen, dass damit die im Stromkreis 2000 angeschlossenen Betriebsmittel schützt, oder auch eine Art Selbstschutz des Gerätes sein um eine Überlastung des regel baren Widerstandselements 200 oder Teile der Strombahn zu ge währleisten .

In Figur 7 ist das erfindungsgemäße Verfahren zur unterbre chungsfreien Anpassung von Parametern eines Stromkreises 2000 durch das gezielte Einbringen von ohmschen, kapazitiven oder induktiven Anteilen mittels mindesten zweier Schaltgeräte 1000; 1001 als Regelelemente und einem Sensor oder Messgerät 2500 dargestellt. Die Schaltgeräte 1000; 1001 weisen jeweils einen ON-Zustand, einen OFF-Zustand zum Öffnen, Schließen oder Kommutieren ei nes Stromkreises 2000 zwischen einem ersten Kontakt 110 und einem zweiten Kontakt 120 und weitere Zwischenzustände zwi schen dem ON- und OFF-Zustand auf, sowie jeweils ein regelba res Widerstandselement 200.

Das regelbare Widerstandselement 200 ist zwischen dem ersten Kontakt 110 und dem zweiten Kontakt 120 elektrisch angeord net, wobei im ON-Zustand die Schaltgeräte 1000; 1001 ge schlossen sind und im OFF-Zustand geöffnet, und wobei mittels einer mechanischen Transitbewegung T der Zustand der Schalt geräte 1000; 1001 geändert wird.

Die Transitbewegung T wird so ausgeführt, dass der aktuelle Spannungsfall zu jedem Zeitpunkt kleiner ist als die

Zündspannung eines Lichtbogens und dadurch die Schalt-Energie im regelbaren Widerstandselement 200 in Form von elektrischer Verlustleistung abgeführt wird, wobei bei Überströmen unter halb eines Überstrom-Schwellwertes durch die Transitbewegung T das regelbare Widerstandselement 200 in einen Zwischenzu stand überführt wird, so dass eine elektrische Dämpfung in den Stromkreis 2000 eingebracht wird ohne eine Unterbrechung desselben .

Das erfindungsgemäße Verfahren zur unterbrechungsfreien An passung von Parametern eines Stromkreises 2000 durch das ge zielte Einbringen von ohmschen, kapazitiven oder induktiven Anteilen umfasst entsprechend der Figur 8 die Schritte:

- Messung 5100 des Zustandes des Parameters;

- Vergleichen 5200 mit dem Soll-Zustand des Parameters;

- Steuerung 5300 der mindestens zwei regelbaren Wider standselemente 200.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur unterbrechungsfreien An passung von Parametern kann so ausgestaktet sein, dass der anzupassende Parameter die Leistung, der Strom oder die Pha senlage (Cos (phi) ) des Stromkreises 2000 ist.

Des Weiteren kann das Verfahren zur unterbrechungsfreien An passung von Parametern so ausgestaltet sein, dass die Anpas sung innerhalb von 500msec (Milli Sekunden) vorgenommen wird.

In Figur 9A zeigt nochmals ein regelbares Widerstandselement 200 mit erster Spule 520 am feststehenden Element 220 und zweiter Spule 510 am beweglichen Element 210.

Figur 9B zeigt ein regelbares Wiserstandselement 200, wobei die Transitbewegung T des beweglichen Elements 210 von einem Motor M elektromechanisch erzeugt wird. Eine Regelung R steu ert den Motor M nach Maßgabe des Parameters des Stromkreises 2000.

Alternativ zu dem oben gezeigten Regelungssystem können auch definierte Profile abgefahren werden um ein gewünschtes Ab- schaltverhalten zu erreichen. Dies gilt vor allem für Schalt vorgänge die immer gleich ablaufen und bei denen bestimmte transiente Schaltvorgänge ansonsten zu Problemen im Netzfüh ren können. urch das gezielte Einbringen von ohmschen, kapazitiven oder induktiven Anteilen

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur unterbrechungsfreien Anpassung lassen sich gezielte Änderung der Parameter R, L, C (ohmsche, induktive oder kapazitive Anteile) in einem Dreh stromnetz vornehmen, woduch es möglich ist den Wirkleistungs fluss (Lastfluss) zu steuern.

Entsprechend dem Zeigerdiagramm in Figur 10 kann eine Querre gelung U _Q vorgenommen werden, die die Wirkleistungsverteilung auf mehreren parallelen Leitungen vom Winkelunterschied der Spannung am Anfang und Ende der Leitungen abhängig macht.

Verändert man den Winkel an einer der Leitungen, wird der Lastfluss auf allen Leitungen beeinflusst. Dadurch können

Lastflüsse umgeleitet, Überlastung bestimmter Netzteile ver hindert oder Übertragungsverluste minimiert werden.

Ebenfalls kann eine Längsregelung U _L durch das erfindungsge- mäße Verfahren vorgenommen werden, die den Betrag der

Wirkleistung ändert. Somit können Spannung und Blindleistung geregelt werden.