DE3724116A1 - Trennschalter mit einem direktstrommessenden nebenschlusswiderstand - Google Patents

Trennschalter mit einem direktstrommessenden nebenschlusswiderstand

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Description

Die Erfindung betrifft einen Trennschalter mit einem direktstrommessenden Nebenschlußwiderstand, der innerhalb des Formgehäuses des Trennschalters angeordnet ist, der insbesondere ein 2 mV Ausgangssignal bei einem vorgegebenen Nennstrom erzeugt und in einem Preßgehäuse untergebracht ist.
Für eine Festkörper-Auslöseeinheit eines Gleichstrom-Trennschalters ist ein Sensor mit einem Ausgangssignal proportional zum durch den Trennschalter fließenden Stromes notwendig. Ein Nebenschlußmeßwiderstand ist eine gebräuchliche Einrichtung zur Messung von Gleichstrom und ist in der Vergangenheit durch ein 50,7 mm (2 inch) langes Band einer elektrischen Widerstandslegierung mit einem 50 mV Spannungsabfall bei gegebenem Netzstrom verwirklicht worden.
Wegen des begrenzten Platzes in dem Gehäuse würde der Einbau eines Standardmeßwiderstandes innerhalb des Gehäuses des Trennschalters unmöglich sein. Weiterhin würde die Verlustleistung in einem 50 mV Nebenschlußmeßwiderstand den zulässigen Wert für ein geschlossenes Gehäuse des Trennschalters übersteigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat der Trennschalter mit einem direktstrommessenden Stromnebenschlußwiderstand eine Ausgestaltung nach dem Anspruch 1.
Vorzugsweise umfaßt ein Auslösemechanismus manuell funktionierende Einrichtungen, die aber nur manuell arbeiten, wenn der Auslösemechanismus in Verschlußposition ist, um die Kontakte zu öffnen und zu schließen sowie Auslöseeinrichtungen, die automatisch auf Überlaststrombedingungen oberhalb eines vorbestimmten Wertes ansprechen, um den Auslösemechanismus auszulösen, wobei als Folge dessen der Auslösemechanismus automatisch aus seiner Verschlußposition in eine Auslöseposition bewegt wird und die Kontakte öffnet. Die manuell arbeitenden Einrichtungen sind dazu da, um nach dem Auslösen den Auslösemechanismus aus der Auslöseposition in die Schließposition zu bewegen. Der strommessende Sensor beinhaltet einen laminierten Körper mit ersten und zweiten Leitungen und einem zwischengeschalteten Element, welches einen Widerstandskoeffizienten von rund 100 nΩ · m bis 1500 nΩ · m, einem Widerstandstemperaturkoeffizienten von rund -50 ppm/°C bis rund +50 ppm/°C und ein thermoelektrisches Potential verglichen zu Kupfer von rund -1,5 µV/°C bis +1,5 µV/°C hat, wobei das zwischengeschaltete Element metallurgisch an den gegenüberliegenden Seiten der ersten und zweiten Leitungen befestigt ist, und die ersten und zweiten Leitungen elektrisch mit einem elektronischen Meßkreis zum Messen des Spannungsabfalls über dem zwischengeschalteten Element verbunden sind. Das Element überlappt die benachbarten Endanschlüsse. Der Strommeßsensor ist gut leitend mit den überlappenden Endanschlüssen zwischen diesen angebracht, wobei der erste und zweite Leitungsblock ein ausgesuchtes Metall aus der Gruppe Aluminium, Kupfer, Gold, Platin und Silber enthält, und das zwischengeschaltete Element aus einer elektrischen Widerstandslegierung auf der Basis einer Kupferlegierung besteht, die mindestens ein Metall aus der Gruppe Magnesium und Nickel enthält. Die metallurgische Befestigung zwischen zwischengeschalteten Element und den ersten und zweiten Leitungsblöcken besteht aus einer Messinglegierung mit hohem Silbergehalt, wobei jeder Leitungsblock einen Potentialanschluß in der Nähe des zwischengeschalteten Elements besitzt, dessen Enden elektrisch mit dem elektronischen Meßkreis verbunden sind. Der strommessende Sensor ist zwischen die ersten und zweiten Leitungen eingepreßt. Die Oberfläche des Sensors ist mit einem oxydverhindernden Material beschichtet.
Der Vorteil des strommessenden Sensors der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß er innerhalb eines Formgehäuses des Trennschalters angebracht werden kann und nur einen Teil der Verlustleistung eines vergleichbaren Standardmeßwiderstandes hat.
Ein weiterer Vorteil des strommessenden Sensors ist, daß eine Kalibrierung vor dem Einbau in den Trennschalter vorgenommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht;
Fig. 2 eine vergrößerte fragmentarische perspektivische Ansicht des überlappenden Endes der zwei Leitungen mit einem dazwischengeschalteten strommessenden Sensor;
Fig. 3 in schematischer Darstellung die elektrische Verbindung zwischen dem strommessenden Sensor (im Schnitt gezeichnet) und dem elektronischen Meßkreis.
Fig. 1 zeigt ein Dreipoltrennschalter 5, bestehend aus einem Isoliergehäuse mit einem gegossenen isolierenden Boden 11 und einen gegossenen Deckel 13. Isolierende Unterteilungsvorrichtungen trennen das Gehäuse 11, 13 in drei benachbarte isolierende Räume, um die dreipolige Einheit des Dreipoltrennschalters in einer Weise unterzubringen, die in der U.S. Druckschrift P 38 26 951 offenbart wurde. Für jede Poleinheit sind zwei Anschlüsse 15 und 17 an den Öffnungen der Grundplatte 11 in der Nähe der gegenüberliegenden Enden des Gehäuses vorgesehen, um den Trennschalter in einem elektrischen Stromkreis anschließen zu können.
In jedem der Hohlräume der Dreipoleinheit des Trennschalters sind jeweils zwei Leitungen 21 und 23 in vorteilhafter Weise sicher mit der Grundplatte 11 verbunden. Der Anschluß 15 ist mit der flachen unteren Fläche der Leitung 21 verbunden. Ein stationärer Kontakt 25 ist fest mit der Vorderseite der Leitung 21 verbunden. Eine steife Hauptleitung 27 ist an der Grundplatte angebracht und mit einem Ende mit der Leitung 23 verbunden. Der andere Anschluß 17 ist mit der flachen unteren Fläche der Leitung 27 verbunden.
Ein Mechanismus 29, der nach dem Prinzip der gespeicherten Energie arbeitet, ist in dem mittleren der drei Hohlräume des Trennschalters untergebracht, um alle drei Einheiten des Trennschalters zu bedienen. Zusätzlich zum stationären Kontakt 25 ist ein stationärer Kontakt 31 an der Leitung 21 und ein stationärer Kontakt mit der Oberfläche 33 an der Leitung 23 in jeder Poleinheit des Trennschalters angebracht. Der Arbeitsmechanismus 29 ist dafür vorgesehen, den generell mit 35 bezeichneten, beweglichen Kontakt zwischen der Öffnungs- und Schließposition zu bewegen. Der Aufbau des beweglichen Kontaktes 35 ist in der U.S. Patentschrift 36 62 134 offenbart.
Der bewegliche Aufbau des Kontaktes 35 beeinhaltet eine Vielzahl von überbrückenden Kontaktarmen 37 und Lichtbogenarmen 39. Jeder der überbrückenden Kontaktarme 37 hat eine mit einem stationären Kontakt 33 zusammenwirkende Kontaktfläche 41, und eine Kontaktfläche 43, die mit einem Kontakt 31 zusammenarbeitet. Der Lichtbogenarm 39 hat einen Kontakt 45, der mit dem stationären Kontakt 25 zusammenarbeitet. Der Kontakt 35 ist an einem Kontaktträger 47 angebracht, der um den Drehpunkt 49 schwenkbar ist.
Ein starrer isolierender Steg 51 erstreckt sich über alle drei Poleinheiten und ist mit den drei Kontaktträgern 47 verbunden, um gleichzeitig die drei Kontaktträger 47 zwischen einer Öffnungs- und Schließposition zu verschieben. Der Kontaktträger 47 für die mittlere Poleinheit ist drehbar mit einer unteren Knebelverbindung 53 mit Hilfe eines Drehbolzens 55 verbunden. Die unter Kebelverbindung 53 ist drehbar mit einer oberen Knebelverbindung 57 mit Hilfe eines Bolzens 59 verbunden. Die obere Knebelverbindung ist drehbar mit dem auslösenden Auslöseteil 61 mit Hilfe eines Drehbolzens 63 verbunden. Der Auslöseteil 61 ist an einem Ende drehbar an einem festen Drehbolzen 65 befestigt. Der Auslöseteil 61 ist mit seinem anderen Ende in einem Verriegelungsmechanismus 67 verriegelt. Ein nach unten offener U- förmiger Arbeitshebel 69 ist an den unteren Enden der Schenkel zur drehbaren Bewegung an einem Paar fester Bolzen 71 befestigt. Spannfedern 73 sind an ihren unteren Enden mit den Bolzen 59 und an den oberen Enden mit den ausgebuchteten Teil des Arbeitshebels 69 verbunden.
Der Handhebel 75 ist mit der Frontseite des Arbeitshebels 69 verbunden und beinhaltet einen Bedienungsteil 77, der aus der Öffnung 79 in der Oberseite des Deckels 13 herausragt. Der Handgriff 75 enthält eine Abdeckung 81, die im wesentlichen die Öffnung 79 in allen Positionen des Handgriffs 75 verschließt. In jeder Poleinheit befindet sich ein lichtbogenlöschender funkenlöschender Aufbau 85, der eine Vielzahl von im allgemeinen U-förmig geformten magnetischen Platten 87 enthält, die in einem gewissen Abstand zueinander geschichtet angeordnet sind. Der lichtbogenlöschende Aufbau 85 dient dazu, Lichtbögen, die zwischen den Kontakten 25, 45 beim Öffnen des Trennschalters entstehen, in einer dem Stand der Technik bekannten Weise zu löschen.
In jeder Poleinheit ist der Lichtbogenarm 39 elektrisch über eine flexible Leitung 89 mit der Leitung 23 verbunden. In der Schließposition der Kontakte erstreckt sich der Stromkreis durch jede Poleinheit von dem Endkontakt 17 über die Leitung 27, die Leitung 23, den beweglichen Kontaktaufbau 35 die Leitung 21, zu dem anderen Endanschluß 15. Der überbrückende Hauptkontaktarm 37 übernimmt den größten Teil des Stromes in der Schließposition der Kontakte. Der Stromweg durch diese Kontaktarme erstreckt sich von den Kontaktflächen 33 über die Kontakte 41, die überbrückenden Kontaktarme 37 und die Kontakte 43 zu dem Kontakt 31. Während des Öffnungsvorganges werden die Hauptkontakte 43, 41 zuerst getrennt, und danach wird der Strom von der Leitung 23 über die flexible Leitung 89, den Lichtbogenarm 39 und die Lichtbogenkontakte 45 und 25 geführt. Wenn der Lichtbogenarm 39 getrennt wird, entsteht ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 25 und 45, wodurch der Lichtbogen in dem Aufbau 85 in einer dem Stand der Technik bekannten Art und Weise gelöscht wird.
Der Trennschalter ist in Fig. 1 mit dem Auslöseteil 61 in der Öffnungsposition gezeigt. Der Auslöseteil ist in der Halteposition mit Hilfe des Verriegelungsmechanismus 67 verriegelt. Um den Trennschalter zu schließen, wird der Handgriff 77 im Uhrzeigersinn aus der AUS- oder Öffnungsposition zur EIN- oder Schließposition bewegt, um den Arbeitshebel 69 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 71 zu bewegen. Während dieser Bewegung werden die Schnappfedern 73 über das Zentrum gezogen, um die Knebel 53 und 57 aufzurichten und damit den beweglichen Kontakt 35 der mittleren Poleinheit im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 49 in die Schließposition zu drehen. Mit den drei Kontaktträgern 47, die untereinander mit einem Steg 51 verbunden sind, wird erreicht, daß alle drei beweglichen Kontakte zur gleichen Zeit die Schließposition einnehmen.
Um manuell den Trennschalter zu öffnen, ist der Handgriff 77 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 1 in die AUS-Position zu bewegen. Damit werden die Schnappfedern 73 über das Zentrum hinweggeführt, so daß die Knebel 53 und 57 kollabieren und damit den Kontakt 35 in die Öffnungsposition schnappen zu lassen. Jeder der Kontaktträger 47 und der beweglichen Kontakte 35 bewegt sich um den zugeordneten Drehbolzen 49, d. h. um eine gemeinsame Achse zwischen der Öffnungs- und Schließposition.
Wenn sich der Trennschalter in der Schließposition befindet und an einer der drei Einheiten eine Überlastung auftritt, wird das Auslöseteil 61 in einer Weise, die im folgenden beschrieben wird, betätigt, die den Trennschalter automatisch öffnet. Nach Betätigung des Auslöseteils 61 bewegen die gespannten Federn 73 das Auslöseteil 61 im Uhrzeigersinn um den Drehpunkt 65, um die Knebelverbindungen 53, 57 einknicken zu lassen und damit die drei Kontaktträger 47 und den beweglichen Aufbau der Kontakte 35 in die Öffnungsposition zu bewegen. Nach der Auslösebewegung des Trennschalters nimmt der Handgriff 77 eine Zwischenposition ein, die sich zwischen der AUS- und EIN-Position befindet und ein sichtbares Zeichen dafür darstellt, daß sich der Trennschalter in der geöffneten Position befindet.
Nach der Auslöseoperation ist es notwendig, den Trennschaltermechanismus wieder zurückzusetzen und zu verriegeln, bevor die Kontakte geschlossen werden können. Das Rücksetzen und Neuverriegeln des Trennschalters wird dadurch erreicht, daß der Handgriff 77 hinter die AUS-Position gebracht wird. Während dieser Bewegung kommt ein Stift 91 am Teil 69 mit einem Schulterstück 93 am Auslöseteil 61 in Eingriff, wobei der Auslöseteil 61 in eine Position gebracht wird, um den Verriegelungsmechanismus 67 in einer hiernach beschriebenen Weise zu verriegeln. Nach der Verriegelung des Verriegelungsmechanismus 67, wenn die Bedienungsperson den Handgriff 77 wieder losläßt, wird sich der Auslöseteil 61 zurückgestellt und wieder in die Verriegelungsposition gebracht, was in Fig. 1 gezeigt ist. Danach kann der Trennschalter in derselben Weise betätigt werden, die oben beschrieben wurde.
Die Betätigung des Verriegelungsmechanismus 67 im Zusammenhang mit anderen Teilen ist in der US-Patentschrift Nr. 38 26 951 offenbart.
Wenn die Kontakte 31, 43 geschlossen sind, wird ein Stromkreis vom Anschluß 15 durch verschiedene Teile 21, 31, 43, 37, 87, 28 ein Strom-Meßsensor 91 und die Leitung 27 zum Anschluß 17 aufgebaut.
Gemäß der Erfindung ist der Strom-Meßsensor 91 (Fig. 1) zwischen den Überlappungsteilen der Leitungen 27, 28 angebracht. Wie in Fig. 2 und 3 im einzelnen gezeigt wird, ist der Sensor 91 ein rechtwinkliger, geschichteter Körper, der zwischen den Leitungen 93, 95 ein Element 97 enthält. Die Leitungen 93, 95 bestehen vorzugsweise aus Metallblöcken mit hohen elektrischen Leitfähigkeitskoeffizienten, und zwar z. B. aus Aluminium, Kupfer, Gold, Platin und Silber. Die Leitungen 93, 95 bestehen vorzugsweise aus Kupfer.
Das bandförmige, relativ dünne Element 97 befindet sich zwischen den Leitungen 93 und 95. Das Element ist eine elektrische Widerstandslegierung, mit einem Widerstand von rund 100 nΩ · m bis 1500 nΩ · m. Der bevorzugte Widerstand liegt bei 480 nΩ · m. Darüber hinaus hat das Element 97 einen Widerstands-Temperaturkoeffizienten von rund -50 ppm/°C zwischen 40°C und 60°C. Gegenüber Kupfer hat das Element 97 ein thermoelektrisches Potential von ungefähr -1,5 bis +1,5 µV/°C. Der bevorzugte Koeffizient ist rund ± 1 µV/°C.
Das Element 97 ist ein elektrisches Widerstandsmaterial mit vorzugsweise einer auf Kupfer basierenden Legierung, die mindestens ein Metall aus der Gruppe Magnesium und Nickel enthält. Eine Manganin-Legierung, die 83% Kupfer, 13% Magnesium und 4% Nickel beinhaltet, wird bevorzugt verwendet. Andere Materialien, wie auf Nickel basierende Legierungen, sind ebenfalls verwendbar. Eine typische Komposition enthält 57% Kupfer und 43% Nickel. Weitere Einzelheiten dieser Legierungen sind dem "Metals Handbook", 9. Auflage, Band 3 of the American Society for Metals, Copyright 1980, Seite 640 unter dem Titel "Electrical Resistance Alloys" entnehmbar. Die Kupferleitungen 93, 95 sind mit dem Zwischenelement 97 unter Verwendung eines Silberlots hart verlötet. Die Hartlotschichten 99, 101 sind in der Schnittzeichnung der Fig. 3 ersichtlich.
Die Leitungen 93 und 95 ermöglichen einen gleichförmigen Kontakt zu dem viel höheromigen Zwischenelement. Dieser gleichförmige Kontakt erleichtert den Stromfluß über die ganze Querschnittsfläche des Nebenschlusses oder des Sensors 91. Nachdem die Kupferleitungenn 93 und 95 mit dem Zwischenelement 97 hart verlötet ist, werden die Ecken des Nebenschlußwiderstandes oder des Sensors 91 maschinell bearbeitet. Die Befestigungsbohrungen 103 und 105 dienen dazu, den Sensor mit Bolzen 107 zwischen die überlappenden Enden der Leitungen 27 und 28 zu plazieren, wobei der Aufbau der Leitungen 27, 28 und der Sensor 91 zusammengepreßt gehalten werden. Um einen Kurzschluß zwischen den Leitungen 27 und 28 durch die Bolzen 107 zu vermeiden, befindet sich eine isolierende Schicht 109 zwischen den Bolzen und einer der Leitungen, z. B. der Leitung 27 (Fig. 2). Darüberhinaus ist der Schaft jedes Bolzens von einem zylindrischen Isolator umgeben, der sich über die Bohrungen 103 und 105, erstreckt, die konzentrisch zu den entsprechenden Bohrungen der Leitungen 27 und 28 liegen. Infolgedessen fließt der gesamte Strom zwischen den Leitungen 27 und 28 durch das Zwischenelement 97.
Da oxydierende freiliegende Kanten des Elements 97 eine Variation des Spannungsabfalls über den Nebenschlußwiderstand verursachen würde, ist die gesamte Oberfläche des Nebenschlußwiderstandes mit einer oxydverhindernden Schicht überzogen.
Ein Stift 111 ist an einer Seite der Leitung 93 herausragend angebracht. Genauso ist ein anderer Stift 113 an einem Ende der Leitung 95 herausragend angebracht. Die Stifte 111 und 113 sind an entsprechenden Stellen in der Leitung 93 und 95 in der Nähe des Zwischenelementes 97 angebracht. Potentialleitungen 115 führen von den Stiften 111 und 113 zu einem elektronischen Meßkreis 117 (Fig. 3). Die Endstifte 111 und 113 sind Spannungsmeßpunkte, um den Spannungsabfall über das Zwischenelement 97 zu messen. Kupfer hat einen positiven Temperaturkoeffizienten. Das Manganin-Zwischenelement 97 hat einen negativen Temperaturkoeffizienten oberhalb 50°C und einen positiven Temperaturkoeffizienten unterhalb 50°C.
Ein typischer Manganin-Stromnebenschlußwiderstand oder Stromsensor 91 ist rund 50,7 mm (2 Inches) lang, 31,7 mm (1,25 Inches) breit und 12,6 mm (0,5 mm) dick mit einem Manganin Zwischenelement 97 von etwa 2,1 mm (84 mils). Zum Beispiel wurde für einen 2500 A ausgelegten Stromnebenschlußwiderstand ein 2,1 mm (84 mils) dickes Manganinelement mit einer Fläche von rund 1548,2 mm² (2,4 Inch²) verwendet. Der Widerstand des Manganin ist:
wobei p von Manganin 0,43×10-4 Ω×cm (15×10-6 Ω-in²/in), lm die Nebenschlußwiderstandslänge in mm (Inches) und A die Querschnittsfläche in mm² (Inches²) ist.
Sechs Nebenschlußwiderstände mit den oben genannten Dimensionen sind gebaut worden, wobei sich ein Spannungsabfall von 2,0 + 0,15 mV bei 2500 A ergab. Der errechnete Widerstandswert eines Manganinelementes ist 0,526 µΩ. Der gemessene Widerstand zwischen den Potentialenden des Nebenschlußwiderstandes ist 0,8 µΩ. Dieser Wert beinhaltet den Widerstand der Kupferplatten und der Hartlotschicht.
Tabelle 1
Prototyp 2 Mv/2500 A Strom-Nebenschlußwiderstände
Die vorläufigen Daten für den 2 mV Manganin-Stromnebenanschlußwiderstand zeigen, daß die vorliegende Methode zur direkten Messung des Stromes innerhalb eines Formgehäuses eines Trennschalters annehmbar ist.
Die Testergebnisse zeigen ferner, daß die neuen Nebenschlußwiderstände alle Spezifikationen für einen Stromsensor einer mechanischen DC Auslöseeinheit erfüllen.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß ein Stromnebenanschlußwiderstand innerhalb eines Formgehäuses eines Trennschalters mit einer mechanischen Auslöseeinheit in einer Weise verwendet wurde, die vergleichbar mit einem Stromtransformator ist, der in Wechselstrom-Trennschaltern mit einer mechanischen Auslöseeinheit verwendet wird.

Claims (9)

1. Ein Trennschalter mit einem direkt messenden Stromnebenschlußwiderstand, bestehend aus: einem Gehäuse mit eingangseitigen und ausgangsseitigen Anschlußklemmen; Leitungsvorrichtungen, die sich zwischen den Anschlußklemmen befinden und Leitungspaare mit benachbarten Endteilen beinhalten; einem Trennschalteraufbau, der in dem Gehäuse befestigt ist und trennbare Kontakte zur Öffnung und Schließung des elektrischen Stromkreises hat; einem elektronischen Stromsensor, der die benachbarten Endteile des Leitungspaares miteinander verbindet, wobei der strommessende Sensor aus einem laminierten Körper mit ersten und zweiten Leitungen und einem Zwischenelement besteht, welches aus einer elektrischen Widerstandslegierung mit einem Widerstand von rund 100 nΩ · m bis rund 1500 nΩ · m und einem Widerstands-Temperaturkoeffizienten von rund -50 ppm/°C bis rund +50 ppm/°C besteht, wobei das Zwischenelement mit seinen Flächen zwischen der ersten und zweiten Leitung metallurgisch eingefügt und die erste und zweite Leitung elektrisch mit einem elektronischen Meßkreis verbunden ist, um den Spannungsabfall über das Zwischenelement in Millivolt zu messen.
2. Ein Trennschalter nach Anspruch 1, in dem die benachbarten Endteile der Leitungspaare überlappen und der strommessende Sensor zwischen den Enden in gutem elektrischen Kontakt zu diesen angebracht ist.
3. Ein Trennschalter nach Anspruch 2, indem der erste und zweite Leitungsblock aus einem Metall der Gruppe Aluminium, Kupfer, Gold, Platin und Silber besteht.
4. Ein Trennschalter nach Anspruch 3, indem der erste und zweite Leitungsblock aus Kupfer besteht.
5. Ein Trennschalter nach Anspruch 3 oder 4, in dem das Zwischenelement aus der elektrischen Widerstandslegierung eine auf Kupferbasis beruhende Legierung ist, die mindestens ein Metall der Gruppe Magnesium und eine Nickelbasislegierung beinhaltet, enthält.
6. Ein Trennschalter nach Anspruch 5, in dem die metallurgische Verbindung mit dem Zwischenelement und dem ersten und zweiten Leitungsblock aus einer Hartlotlegierung mit hohem Silbergehalt besteht.
7. Ein Trennschalter nach Anspruch 6, in dem jeder Leitungsblock ein Potential-Meßanschluß in der Nähe des Zwischenelementes besitzt, der elektrisch mit dem strommessenden Sensor-Stromkreis verbunden ist.
8. Ein Trennschalter nach Anspruch 7, in dem der strommessende Sensor zwischen den ersten und zweiten Leitungen eingepreßt ist.
9. Ein Trennschalter Anspruch 8, in dem die Oberfläche des Sensors mit einer oxydverhindernden Schicht beaufschlagt ist.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0445048A1 (de) * 1990-03-01 1991-09-04 Merlin Gerin Stromfühler für elektronischen Auslöser eines Schutzschalters
EP0628826A1 (de) * 1993-06-09 1994-12-14 Societe D'applications Generales D'electricite Et De Mecanique Sagem Messshunt für hohe Ströme mit einem isolierten auf einem metallischen Substrat montierten Widerstand
WO2012065636A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgerät
CN103424597A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 Ls产电株式会社 用于直流电路断路器的能够检测接地故障的电流检测机构
WO2014065932A1 (en) * 2012-10-22 2014-05-01 Eaton Corporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
US9025298B2 (en) 2012-10-22 2015-05-05 Eaton Corporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
WO2015088654A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Eaton Corporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
EP3671241A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-24 Continental Automotive GmbH Widerstandsbaugruppe für einen batteriesensor und batteriesensor

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916419A (en) * 1986-10-24 1990-04-10 Square D Company Circuit breaker contact assembly
US4956741A (en) * 1989-07-03 1990-09-11 Westinghouse Electric Corp. Solid-state trip unit for DC circuit breakers
US5223790A (en) * 1991-05-10 1993-06-29 Metricom, Inc. Current sensor using current transformer with sintered primary
GB2306676B (en) * 1995-10-31 1999-12-08 Siemens Measurements Ltd Improvements in or relating to meter switches
US6061217A (en) * 1997-12-16 2000-05-09 Eaton Corporation Electrical switching apparatus employing twice-energized trip actuator
GB9813982D0 (en) 1998-06-30 1998-08-26 Mem Limited Residual current detection device
GB0000067D0 (en) * 2000-01-06 2000-02-23 Delta Electrical Limited Current detector and current measurement apparatus including such detector with temparature compensation
US6774759B2 (en) * 2001-05-18 2004-08-10 Marconi Intellectual Property (Ringfence), Inc. Combined fuse holder and current monitor
US6728085B2 (en) * 2001-05-21 2004-04-27 Eaton Corporation Circuit breaker with shunt
US11804350B2 (en) 2004-09-13 2023-10-31 Eaton Intelligent Power Limited Fusible switching disconnect modules and devices with tripping coil
US11217413B2 (en) * 2004-09-13 2022-01-04 Eaton Intelligent Power Limited Electronically controlled fusible switching disconnect modules and devices
US8614618B2 (en) * 2004-09-13 2013-12-24 Cooper Technologies Company Fusible switching disconnect modules and devices with multi-functional trip mechanism
ES2312020T3 (es) * 2004-09-13 2009-02-16 Cooper Technologies Company Modulos y dispositivos de desconexion de un interruptor con fusibles.
US11404233B2 (en) * 2004-09-13 2022-08-02 Eaton Intelligent Power Limited Fusible switching disconnect modules and devices with tripping coil
WO2011060411A2 (en) * 2009-11-16 2011-05-19 Graphic Packaging International, Inc. Expandable carton
CA2825415C (en) 2011-01-19 2019-04-30 Cooper Technologies Company Fusible switching disconnect modules and devices with in-line current detection
US11335528B2 (en) 2011-01-19 2022-05-17 Eaton Intelligent Power Limited Fusible switching disconnect modules and devices with electromagnetic coil and trip mechanism
WO2012099724A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-26 Cooper Technologies Company Electronically controlled fusible switching disconnect modules and devices
WO2013007833A1 (de) 2011-07-14 2013-01-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Vorrichtung zum messen eines elektrischen stromes
US8981762B2 (en) 2011-09-19 2015-03-17 General Electric Company Apparatus and method for improved current shunt sensing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2079959A5 (de) * 1970-02-18 1971-11-12 Citroen Sa
US3662134A (en) * 1969-06-11 1972-05-09 Westinghouse Electric Corp Circuit breaker with improved current path and contact means
US3826951A (en) * 1973-01-30 1974-07-30 Westinghouse Electric Corp Circuit breaker with replaceable rating adjuster and interlock means
DE2939338A1 (de) * 1979-09-28 1981-04-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schaltungsanordnung fuer elektrische verbraucher

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4584545A (en) * 1984-07-10 1986-04-22 Heinemann Electric Company Single section circuit breaker having a metering shunt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3662134A (en) * 1969-06-11 1972-05-09 Westinghouse Electric Corp Circuit breaker with improved current path and contact means
FR2079959A5 (de) * 1970-02-18 1971-11-12 Citroen Sa
US3826951A (en) * 1973-01-30 1974-07-30 Westinghouse Electric Corp Circuit breaker with replaceable rating adjuster and interlock means
DE2403840A1 (de) * 1973-01-30 1974-08-01 Westinghouse Electric Corp Stromkreisunterbrecher mit ausloeseeinrichtung
DE2939338A1 (de) * 1979-09-28 1981-04-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Schaltungsanordnung fuer elektrische verbraucher

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Metals Handbook, 9. Aufl., Bd. 3, American Society for Metals, 1980, S. 640 *
SCHULZE, Alfred: Meßwiderstände, Karlsruhe, Verlag G.Braun 1953, S. 8-15 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0445048A1 (de) * 1990-03-01 1991-09-04 Merlin Gerin Stromfühler für elektronischen Auslöser eines Schutzschalters
FR2659177A1 (fr) * 1990-03-01 1991-09-06 Merlin Gerin Capteur de courant pour un declencheur electronique d'un disjoncteur electrique.
US5083081A (en) * 1990-03-01 1992-01-21 Merlin Gerin Current sensor for an electronic trip device
EP0628826A1 (de) * 1993-06-09 1994-12-14 Societe D'applications Generales D'electricite Et De Mecanique Sagem Messshunt für hohe Ströme mit einem isolierten auf einem metallischen Substrat montierten Widerstand
FR2706619A1 (fr) * 1993-06-09 1994-12-23 Sagem Shunt de mesure pour courants élevés, comportant une résistance montée sur un substrat métallique isolé.
WO2012065636A1 (de) * 2010-11-17 2012-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Schaltgerät
CN103424597A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 Ls产电株式会社 用于直流电路断路器的能够检测接地故障的电流检测机构
EP2667397A3 (de) * 2012-05-25 2014-12-24 LSIS Co., Ltd. Stromerkennungsmechanismus, der Erdungsfehler für einen Gleichstromschutzschalter erkennen kann
US9054523B2 (en) 2012-05-25 2015-06-09 Lsis Co., Ltd. Current detecting mechanism capable of detecting ground fault for direct current circuit breaker
CN103424597B (zh) * 2012-05-25 2015-11-18 Ls产电株式会社 用于直流电路断路器的能够检测接地故障的电流检测机构
WO2014065932A1 (en) * 2012-10-22 2014-05-01 Eaton Corporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
US9025298B2 (en) 2012-10-22 2015-05-05 Eaton Corporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
US9384928B2 (en) 2012-10-22 2016-07-05 Eaton Coporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
WO2015088654A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-18 Eaton Corporation Electrical switching apparatus including transductor circuit and alternating current electronic trip circuit
EP3671241A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-24 Continental Automotive GmbH Widerstandsbaugruppe für einen batteriesensor und batteriesensor

Also Published As

Publication number Publication date
AU597386B2 (en) 1990-05-31
US4743875A (en) 1988-05-10
DE3724116C2 (de) 1996-06-05
ZA874694B (en) 1988-02-24
CA1308148C (en) 1992-09-29
AU7500587A (en) 1988-01-28
JP2530860B2 (ja) 1996-09-04
JPS6334825A (ja) 1988-02-15

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