DE4033444C2 - Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze - Google Patents

Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze

Info

Publication number
DE4033444C2
DE4033444C2 DE4033444A DE4033444A DE4033444C2 DE 4033444 C2 DE4033444 C2 DE 4033444C2 DE 4033444 A DE4033444 A DE 4033444A DE 4033444 A DE4033444 A DE 4033444A DE 4033444 C2 DE4033444 C2 DE 4033444C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
overcurrent protection
protection device
fuse
comparator circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE4033444A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4033444A1 (de
Inventor
Ottomar Dipl Ing Apelt
Wilfried Dipl Ing Hoppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uniper Technologies GmbH
Original Assignee
Veba Kraftwerke Ruhr AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veba Kraftwerke Ruhr AG filed Critical Veba Kraftwerke Ruhr AG
Priority to DE4033444A priority Critical patent/DE4033444C2/de
Publication of DE4033444A1 publication Critical patent/DE4033444A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4033444C2 publication Critical patent/DE4033444C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006Calibration or setting of parameters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/0241Structural association of a fuse and another component or apparatus
    • H01H2085/0266Structural association with a measurement device, e.g. a shunt

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen variabler Kurzschlußleistungen gespeiste Gleich- und/oder Wechselspannungsnetze.
Für den Schutz von Leitungen und Verbrauchern werden in der Niederspannungstechnik fast ausschließlich Schmelzsicherungen als Unterbrechungselemente eingesetzt, die im Falle eines Überstromes den jeweiligen Strang des Netzes unterbrechen. Die ordnungsgemäße Funktion einer Schmelzsicherung setzt jedoch voraus, daß im Fehlerfall ein genügend großer Fehlerstrom von der Einspeisestelle geliefert wird, damit die dem Schmelzintegral der Sicherung entsprechende Energie zum Abschmelzen des Sicherungselementes ausreicht. Bei Verbrauchersträngen, die mittels Drehstrom- oder Wechselstromnetzen gespeist werden, kann im allgemeinen davon ausgegangen werden, daß ein entsprechend hoher Kurzschlußstrom zur Verfügung steht, um ein Abschmelzen der Sicherung zu gewährleisten.
Aus "Brown Boveri Mitt.", 1971, Heft 9, Seiten 389-393 ist eine Überstromschutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Gleich- und/oder Wechselspannungsnetze bekannt, welche einen im abzusichernden Stromstrang des Netzes angeordnetes Unterbrechungselement aufweist, wobei das Unterbrechungselement von einer Vergleicherschaltung angesteuert wird, der eine dem Istwert des Strangstromes vorgeordnet ist. Diese Überstromschutzeinrichtung dient dazu, den Generator der Notstromversorgung und die Verbraucher vor den Auswirkungen von Kurzschlußströmen zu schützen. Anstelle einer herkömmlichen Sicherung wird dabei an sogenanntes Maximalstromrelais verwendet, mittels dessen beim Überschreiten des Maximalstromes der Generatorschalter der Notstromgruppe mittels eines Auslöseschützes abgeschaltet wird. Die Auslösebedingung für das Auslöseschütz wird erreicht, wenn ein Schwellwertschalter ein entsprechendes Signal abgibt, welches über ein Impulsverlängerungsglied, ein Zeitglied und über ein UND-Tor auf das Auslöseschütz übertragen wird. Bei dieser bekannten Schaltung müssen zur Erfassung des Phasenstrom-Istwertes Stromwandler eingesetzt werden, welche sehr kostenaufwendig sind. Ein zusätzlicher Nachteil dieser Schutztechnik besteht darin, daß sehr niederfrequente Wechselströme und Gleichstrom schutztechnisch nicht erfaßt werden können, da sie über den oder die Stromwandler nicht übertragen werden können.
Aus der FR 24 06 329 ist es bekannt, anstelle eines "Shunts" eine Sicherung als Meßelement einzusetzen.
Schließlich ist aus der DE-OS 23 40 123 eine Überstromschutzschaltung mit Unterbrechungselement, Sollwertvorgabe, Istwertermittlung und Vergleicher bekannt, mit der insbesondere ein medizinisches Gerät, welches an einen Patienten angeschlossen ist, so abgesichert werden kann, daß der in den Patienten fließende Strom auf einen zulässigen Strom von höchstens 10 µA begrenzt wird.
Bei Netzen mit geringer Kurzschlußleistung bestehen jedoch Probleme, im Fehlerfall genügend Energie bereitzustellen, um die herkömmliche Schmelzsicherung innerhalb der geforderten Zeit zum Ansprechen zu bringen.
Netze mit geringer Kurzschlußleistung haben in der letzten Zeit an Bedeutung zugenommen. Hervorzuheben sind hier Notstromnetze, die dazu dienen, die daran angeschlossenen Verbraucher auch dann noch zu speisen, wenn die normale aus dem Drehstrom- oder Wechselstromnetz zur Verfügung gestellte Spannungsversorgung nicht mehr vorhanden ist.
Notstromnetze haben stark an Bedeutung gewonnen nicht nur im Krankenhausbereich, sondern auch zur Absicherung der Spannungsversorgung von Datenverarbeitungsanlagen oder Verkehrsleitsystemen. Die Versorgung von Notstromnetzen erfolgt über Batteriepuffer, deren Gleichspannung über DC-DC-Wandler, rotierende Umformer oder statische Wechselrichter in die erforderliche Gleich- oder Wechselspannung umgesetzt werden.
Die genannten Stromrichter zeichnen sich dadurch aus, daß sie eine sehr schnelle Strombegrenzung im Kurzschlußfall bewirken, um die angeschlossenen elektronischen Bauelemente vor Überlast zu schützen. Im Bezug auf in den Verbraucher­ strängen angeordnete Schmelzsicherungen hat dies jedoch den Nachteil, daß die erforderlichen Kurzschlußströme zum Abschmelzen der Sicherung häufig nicht ausreichen.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde in einigen Fällen vorgeschlagen, den Nennwert der Schmelzsicherung zu reduzieren, damit die Sicherung auch bei niedrigerer Schmelzenergie anspricht. Dies hat jedoch den großen Nachteil, daß es bereits im Normalbetrieb zum Durchschmelzen der Sicherung kommen kann.
In einer anderen Lösung wird vorgeschlagen, im Falle eines Kurzschlusses eine Entladung einer Kondensatorbatterie in den fehlerhaften Verbraucherstrang vorzunehmen, um hierdurch die zum Abschmelzen der Sicherung fehlende Kurzschlußleistung zu ergänzen. Der hierzu erforderliche elektronische und finanzielle Aufwand ist jedoch vergleichsweise hoch.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Überstrom-Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit geringem Aufwand eine sichere Unterbrechung des fehlerhaften Verbraucherstranges auch bei geringen zur Verfügung gestellten Kurzschlußströmen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen varierbarer Kurzschlußleistung gespeiste Gleich- und/oder Wechselspannungsnetze mit einem im abzusichernden Stromstrang des Netzes angeordneten Unterbrechungselement, welches von einer Vergleicherschaltung angesteuert wird, der eine den Istwert des Strangstromes erfassende Meßeinrichtung (6) vorgeordnet ist, wobei die Meßeinrichtung parallel zu den Klemmen einer im abzusichernden Stromstrang angeordneten herkömmlichen Schmelzsicherung angeordnet ist und wobei der Vergleicherschaltung ein variabler Sollwert für den Strangstrom zuführbar ist.
Der Erfindungsgegenstand ist besonders vorteilhaft durch die Zusatzmöglichkeit für kurzschlußstarke und kurzschlußschwache Notstromversorgungen. Bei Kurzschlüssen in Verbindung mit Kurzschlußstarken Notstromversorgungen spricht die herkömmliche Sicherung an, während bei entsprechend schwächeren Überströmen, d. h. beim Einsatz von Kurzschlußschwachen Notstromversorgungen, die Sicherung als Meßelement für den dann ansprechenden elektronischen Überstromschutzschalter wirkt. Gemäß der Erfindung wird durch eine ständige Strommessung im Verbraucherstrang der Anstieg des Stromes über den zulässigen Betriebsstrom erfaßt und das Unterbrechungselement so angesteuert, daß es unmittelbar den Stromfluß zu dem fehlerbehafteten Verbraucher unterbricht, wenn der Istwert den Sollwert des Strangstromes überschreitet. Eine solche Überstrom-Schutzeinrichtung ist universell verwendbar, da durch die variable vergebbare Einstellung des Sollwertes für die Vergleicherschaltung eine Anpassung an jeden gewünschten abzusichernden Strangstrom möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß der Stromfluß unterbrochen wird, unabhängig davon wieviel Kurzschlußleistung im Fehlerfall geliefert wird. Der Ansprechwert der Schutzeinrichtung sowie die Auslösezeit sind mittels einfacher elektronischer Hilfsmittel einstellbar, so daß zum einen der Fehler ausreichend schnell abgeschaltet wird, zum anderen aber der Kostenaufwand in erträglichen Grenzen gehalten wird.
Vorzugsweise ist das Unterbrechungselement ein von der Vergleicherschaltung gesteuerter Halbleiterschalter. Hierbei handelt es sich um gängige Bauelemente der Leistungs­ elektronik, die entsprechend kostengünstig einsetzbar sind.
Eine besonders schnelle Abschaltung ergibt sich, wenn der Halbleiterschalter ein Triac ist, während bei einer Gestaltung des Halbleiterschalters als Thyristor eine besonders kostengünstige Lösung verwirklicht ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Meßvorrichtung parallel zu den Anschlüssen einer im Stromstrang vorgesehenen herkömmlichen Schmelzsicherung angeschlossen ist. Dann läßt sich die erfindungsgemäße Überstrom-Schutzeinrichtung derart mit einer herkömmlichen Schutzeinrichtung kombinieren, daß die Schmelzsicherung für den Normalbetrieb wirksam ist, während die elektronische Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung eine Absicherung im Notstrombetrieb gewährleistet. Bei dieser Ausführungsform wirkt die Schmelzsicherung, an die die Meßeinrichtung angeschlossen ist, zudem als Shunt zur Erzeugung des Meßwertes für den Strom.
Dadurch, daß Meßvorrichtung, Vergleicherschaltung und Unterbrechungselement gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine bauliche Einheit bilden können, deren geometrische Abmessungen denen einer herkömmlichen NH-Sicherung entsprechen, läßt sich die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung einfach gegen bestehende Schmelzsicherungen austauschen bzw. ergänzen. Somit ist auch eine Nachrüstung in bestehenden Netzen möglich, die nachträglich auf Notstrombetrieb umgerüstet werden.
Wenn die Spannungsversorgung der Meßeinrichtung über eine Trockenbatterie oder einen Kondensator erfolgt, ist diese netzunabhängig. Bezüglich der Wahl des Einbauortes der Schutzeinrichtung ergibt sich hierdurch eine erhöhte Flexibilität, da Versorgungsleitungen entfallen können.
Wenn der Vergleicherschaltung ein Zustandsmelder zugeordnet ist, mittels dessen die Überschreitung des vorgegebenen Sollwertes für den Strangstrom anzeigbar ist, läßt sich durch die Bedienungsperson auf den ersten Blick erkennen, in welchem Strang die Sicherung angesprochen hat. Das ist insbesondere für komplizierte Netzwerke sinnvoll, um somit einen raschen Überblick über die Position fehlerhafter Verbraucher zu gewinnen.
Wenn bei Netzen mit mehreren neben- oder untergeordneten Verbrauchersträngen jedem Verbraucherstrang eine Überstrom-Schutzeinrichtung zugeordnet ist, deren vorgegebener Sollwert jeweils mit dem im entsprechenden Verbraucherstrang zulässigen Strom korrespondiert, ergibt sich eine gute Selektivität bezüglich der bei einem Fehler abgeschalteten Verbraucherstränge. Wird beispielsweise bei einem Netz, welches Stromkreise mit 25 A, 16 A und 10 A zulässigem Strom enthält, in einem untergeordneten Strompfad mit 10 A ein Fehler entstehen, so gewährleistet die beschriebene Ausführungsform der Erfindung, daß nur in diesem Zweig die Schutzeinrichtung anspricht, während in den übrigen nebengeordneten und übergeordneten Strängen, die vom Fehler nicht betroffen sind, der Stromfluß nicht unterbrochen wird. Diese Maßnahme ermöglicht zum einen eine gezielte Fehlerdiagnose zum anderen aber auch eine schnelle Fehlerkorrektur.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 ein erstes Blockschaltbild für ein Notstromnetz,
Fig. 2 ein zweites Blockschaltbild für ein Notstromnetz,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit dem Notstromnetz gemäß Fig. 1,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit dem Notstromnetz nach Fig. 2,
Fig. 5 ein Strom-/Zeitdiagramm zur Erläuterung der Erfindung und
Fig. 6 die Zeit-/Stromcharakteristik verschiedener Schutzeinrichtungen im Vergleich.
Das in Fig. 1 dargestellte Notstromnetz verfügt zunächst über eine 220 V Gleichspannungsebene 1, welche batterie­ gepuffert ist, so daß die entsprechende Gleichspannung zur Verfügung steht, wenn das allgemeine Versorgungsnetz ausfällt.
Über einen DC-DC-Wandler 2 wird die 220 V Gleichspannung in eine 24 V Gleichspannung heruntertransformiert, so daß die Gleichspannung von 24 V an der Versorgungsschiene 3a für verschiedene Verbraucher zur Verfügung steht. Der rechte in Fig. 1 dargestellte Verbraucherzweig besteht aus einer Reihenschaltung aus einer eine herkömmliche Schmelzsicherung 5 mit einem Nennstrom INenn=20A enthaltenden Überstrom-Schutzeinrichtung 9a und einem Verbraucher 4 für einen Betriebsstrom IB=10A. Parallel hierzu ist ein nicht mehr spezifizierter Verbraucher (linker Stromstrang) dargestellt, welcher einen Strom von I=30A aus dem 24 V Gleichstromnetz entnimmt.
Die in Fig. 1 mit 9a bezeichnete Überstrom-Schutzein­ richtung ist in der zugehörigen Fig. 3 im Detail dargestellt.
In Reihe zur Schmelzsicherung 5 ist ein Thyristor 8a angeordnet, welcher als Unterbrechungselement für den im Strang fließenden Strom I2 dient. Der Gate-Anschluß des Thyristors 8a wird von einer Vergleicherschaltung 7a angesteuert, der über einen externen Anschluß ein Sollwert ISoll vorgegeben werden kann und deren Eingangsklemmen ferner mit den Ausgangsanschlüssen einer Meßeinrichtung 6 für den im Strang fließenden Strom I2 verbunden ist. Die Messung des Strangstromes erfolgt parallel zur Schmelzsicherung 5.
Das in Fig. 2 dargestellte Notstromnetz unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten lediglich dadurch, daß an Stelle eines 24 V Gleichstromnetzes ein 220 V Wechselstromnetz im Notstrombetrieb aufrechterhalten werden soll. Hierzu ist das batteriegepufferte Notstromnetz 1 über einen DC-AC-Umrichter mit dem Verbrauchernetz 3b verbunden, wobei die am Netz 3b anliegenden Verbraucher denjenigen entsprechen, welche auch am Netz 3a (Fig. 1) angeschlossen sind.
Ein weiterer Unterschied der zweiten Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, daß unter Bezugnahme auf Fig. 4 das Unterbrechungselement für den Strangstrom I2 ein Triac 8b ist, dessen Gateelektroden wiederum von der Vergleicherschaltung 7 gesteuert werden.
Die Funktionsweise der Erfindung wird im folgenden parallel für beide dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Im Normalfall liefert der DC-DC-Wandler 2a bzw. der DC-AC- Umrichter 2b einen Betriebsstrom I1=40A, welcher sich entsprechend den beiden Verbrauchern in zwei Stromstränge von 30 A (linker Strang) bzw. 10 A (rechter Strang) aufteilt. Der im rechten Strang fließende Strangstrom I2 ist über die Schmelzsicherung 5 mit einem Nennstrom von 20 A abgesichert.
Wenn nun im rechten Stromstrang ein Defekt auftritt, durch den der Strom I2 von seinem in Fig. 5 dargestellten Normalbetriebsniveau von 10 A auf einen hohen Strom ansteigen will, so bewirkt die Strombegrenzung in den Umrichtern 2a bzw. 2b, daß der durch die Umrichter gelieferte Strom I1 nur auf einen Maximalwert von 65 A (oberes rechtes Niveau von Strom I1 in Fig. 5) ansteigen kann, so daß sich entsprechend ein Verbraucherstrom I2 von 35 A einstellt (unteres rechtes Niveau von Fig. 5 von I2).
Nach Auftreten des Fehlers fließen also wie dargestellt die konstanten, dem jeweiligen oberen Niveau entsprechenden Ströme I1, I2.
Der zeitliche Verlauf des Stromes I2 (t) ist in Fig. 6 dargestellt gemeinsam mit den Kennlinien (a1) bzw. (a2) einer herkömmlichen flinken (a1) bzw. trägen (a2) Schmelzsicherung mit einem Nennstrom von 20 A und (b) der erfindungsgemäßen Überstrom-Schutzeinrichtung.
Die Kennlinien (a1) bzw. (a2) der Schmelzsicherung zeigen, daß die Sicherung nur dann abschmilzt, wenn entweder sehr hohe, d. h. sehr weit über dem Nennstrom der Sicherung liegende Stromwerte in sehr kurzen Zeiten (z. B. kleiner als 0,01 Sekunden) erreicht werden oder der Nennstrom von 20 A über eine Zeitdauer von mehreren Sekunden fließt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, wird bei einem Fehler, wie er obenstehend dargestellt wurde, die Schmelzsicherung nicht ansprechen, weil die Kurzschlußstrombegrenzung durch die Umrichter 2a bzw. 2b verhindert, daß der für das Abschmelzen der Sicherung notwendige Strom erreicht wird.
Allenfalls wird die Schmelzsicherung erst nach einer vergleichsweisen langen Zeitdauer durchschmelzen, wodurch jedoch zuvor bei den Verbrauchern entsprechender Schaden eintreten kann. Die obenstehenden Effekte treten dabei sowohl bei trägen als auch bei flinken herkömmlichen Sicherungen ein.
Demgegenüber hat die erfindungsgemäße Überstrom-Schutzeinrichtung, wie sie allgemein durch die Bezugszeichen 9a bzw. 9b in den Fig. 3 bzw. 4 dargestellt wurde, die in Fig. 6 gezeigte Kennlinie (b). Der im Strang fließende Strom I2 wird ständig an den Meßpunkten parallel zur Abschmelzsicherung 5 von der Meßeinrichtung 6 erfaßt und von der Vergleicherschaltung 7 mit dem dieser vorgegebenen Sollwert für den Strom verglichen. Wenn nun, wie im in Fig. 6 dargestellten Beispiel der Sollwert ISoll auf 25 A eingestellt wurde, schaltet der Thyristor 8a bzw. das Triac 8b nach einer bauelementebedingten Ansprechzeit von weniger als 0,01 Sekunden schlagartig ab, so daß der Strom I2 unterbrochen wird. Der Ansprechwert von 25A der elektronischen Sicherung entspricht einer Schmelzsicherung mit einem Nennwert von 20A.
Das Ansprechen der elektronischen Überstrom-Schutzeinrichtung, wie sie Gegenstand der Erfindung ist, erfolgt also - abgesehen von der geringen bauelementebedingten Verzögerungszeit - unmittelbar, wodurch der Stromfluß zu dem fehlerbehafteten Verbraucher unterbrochen wird, bevor ein größerer Schaden eintritt.
Somit erfolgt also auch für solche Fälle ein zuverlässiges Ansprechen der Schutzeinrichtung, in denen der Kurzschlußstrom im Fehlerfall beispielsweise durch elektronische Umrichter begrenzt ist.
Die beschriebene erfindungsgemäße Überstrom-Schutzeinrichtung eignet sich wie dargestellt sowohl zur Absicherung von Gleichspannungs- als auch von quasistationären Vorgängen in Wechselspannungsnetzen.
Der Ansprechwert jeder Sicherung ist ebenso wie die Auslösezeit frei einstellbar, so daß eine einfache Anpassung an die Netzbedingungen möglich ist.
Im Ausführungsbeispiel wurde dargestellt, daß die Strommeßeinrichtung 6 parallel zu den Anschlußklemmen der Abschmelzsicherung 5 angeordnet ist. Somit ist erkennbar, daß zwei separate Sicherungseinrichtungen parallel geschaltet sind, deren Wirkungen sich positiv ergänzen. Während die herkömmliche Schmelzsicherung im normalen Netzbetrieb von Vorteil ist, wirkt sich die erfindungsgemäße elektronische Schutzeinrichtung vor allem dann aus, wenn von Netzbetrieb auf Notstrombetrieb umgeschaltet worden ist, da dann die Kurzschlußstrombegrenzung der Umrichter 2a bzw. 2b wirksam wird.
Es ist aber auch denkbar, auf die Abschmelzsicherung 5 im Stromstrang völlig zu verzichten, so daß die Absicherung alleine durch die elektronische Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung erfolgt.
Dann ist es von besonderem Vorteil, wenn die geometrischen und konstruktiven Abmessungen der elektronischen Schutzeinrichtung denen einer herkömmlichen NH-Sicherung entsprechen, so daß beide Sicherungen lediglich gegeneinander ausgetauscht werden müssen, was ohne großen Aufwand möglich ist.
Der Vorteil des strom- und zeitgenauen Ansprechens der Schutzeinrichtung wirkt sich insbesondere bei hierarchisch aufgebauten Netzen aus, die beispielsweise aus Stromebenen von 10, 16, 25 A bestehen. Tritt in einem hierarchisch untergeordneten Strompfad von 10 A Nennstrom ein Fehler auf, so bewirkt die elektronische Schutzeinrichtung in diesem Stromstrang ein unmittelbares Ansprechen, ohne daß auf die Stromwerte in den übergeordneten Stromsträngen rückgewirkt wird. Es wird also nur derjenige Stromstrang selektiv abgeschaltet, in dem der tatsächliche Fehler vorliegt.

Claims (8)

1. Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen (1) variabler Kurzschlußleistungen gespeiste Gleich- und/oder Wechselspannungsnetze mit einem im abzusichernden Stromstrang des Netzes angeordneten Unterbrechungselement (8a, 8b), welches von einer Vergleicherschaltung (7) angesteuert wird, der eine den Istwert des Strangstromes erfassende Meßeinrichtung (6) vorgeordnet ist, wobei die Meßeinrichtung (6) parallel zu den Klemmen einer im abzusichernden Stromstrang angeordneten herkömmlichen Schmelzsicherung (5) angeordnet ist und wobei der Vergleicherschaltung (7) ein variabler Sollwert für den Strangstrom zuführbar ist.
2. Überstrom-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechungselement (8a, 8b) ein von der Vergleicherschaltung (7) steuerbarer Halbleiterschalter ist.
3. Überstrom-Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter ein Thyristor (8a) ist.
4. Überstrom-Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter ein Triac (8b) ist.
5. Überstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (6), Vergleicherschaltung (7) und Unterbrechungselement (8a, 8b) eine bauliche Einheit bilden, deren geometrische Abmessungen denen einer herkömmlichen NH-Sicherung entsprechen.
6. Überstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung der Meßeinrichtung (6) durch eine Trockenbatterie oder einen Kondensator lieferbar ist.
7. Überstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicherschaltung (7) ein Zustandsmelder zugeordnet ist, mittels dessen die Überschreitung des vorgegebenen Sollwertes für den Strangstrom anzeigbar ist.
8. Überstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Netzen mit mehreren neben- oder untergeordneten Verbrauchersträngen jedem Verbraucherstrang mindestens eine Überstrom-Schutzeinrichtung (9a, 9b) zugeordnet ist, deren vorgebbarer Sollwert jeweils mit dem im entsprechenden Verbraucherstrang zulässigen Strom korrespondiert.
DE4033444A 1990-10-20 1990-10-20 Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze Expired - Lifetime DE4033444C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4033444A DE4033444C2 (de) 1990-10-20 1990-10-20 Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4033444A DE4033444C2 (de) 1990-10-20 1990-10-20 Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4033444A1 DE4033444A1 (de) 1992-04-23
DE4033444C2 true DE4033444C2 (de) 1994-01-13

Family

ID=6416742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4033444A Expired - Lifetime DE4033444C2 (de) 1990-10-20 1990-10-20 Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4033444C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10041879A1 (de) * 2000-08-25 2002-03-14 Hella Kg Hueck & Co Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung
DE10204259A1 (de) * 2002-02-02 2003-08-07 Edag Eng & Design Ag Diagnosestecker
EP3723217A1 (de) * 2019-04-10 2020-10-14 Siemens Aktiengesellschaft Schutzeinrichtung zum abschalten eines überstroms in einem gleichspannungsnetz

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19537495A1 (de) * 1995-09-25 1997-03-27 Hako Gmbh & Co Vorrichtung zur Überwachung der Stromaufnahme elektrischer Verbraucher
US5777454A (en) * 1996-05-29 1998-07-07 Peco Ii, Inc. Back-up battery management system for a DC power supply
US5886503A (en) * 1996-05-29 1999-03-23 Peco Ii, Inc. Back-up battery management apparatus for charging and testing individual battery cells in a string of battery cells
EP2355287A1 (de) 2010-01-28 2011-08-10 Siebe Appliance Controls GmbH Überstromschutzeinrichtung für Elektromotoren
DE102011083826B4 (de) * 2011-09-30 2018-10-18 Siemens Aktiengesellschaft Messwiderstand und Verfahren zur Messung des elektrischen Stromes
AT511820B1 (de) * 2011-11-03 2013-03-15 Avl List Gmbh Batteriesystem
DE102015004633B4 (de) * 2015-04-10 2017-07-13 Ellenberger & Poensgen Gmbh Stromverteilungssystem zum Anschluss an ein Wechselspannungsnetz
EP3734783A1 (de) * 2019-04-30 2020-11-04 Siemens Aktiengesellschaft Fehlererkennung und fehlerlokalisierung in einer lastzone eines dc netzes
DE102021132463A1 (de) 2021-12-09 2023-06-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sicherungsbauteil mit elektronischem Trennschalter und Schmelzleiter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD100116A1 (de) * 1972-06-30 1973-09-05
DE2340123A1 (de) * 1973-08-08 1975-02-20 Schwarzer Gmbh Fritz Ueberstrom-schutzschaltung
FR2406329A1 (fr) * 1977-10-11 1979-05-11 Prima Simone Systeme de delestage des circuits electriques
DE3610451A1 (de) * 1986-03-27 1987-10-01 Bbc Brown Boveri & Cie Elektrisches installationsgeraet

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10041879A1 (de) * 2000-08-25 2002-03-14 Hella Kg Hueck & Co Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung
DE10041879B4 (de) * 2000-08-25 2006-08-10 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zur Strommessung
DE10204259A1 (de) * 2002-02-02 2003-08-07 Edag Eng & Design Ag Diagnosestecker
EP3723217A1 (de) * 2019-04-10 2020-10-14 Siemens Aktiengesellschaft Schutzeinrichtung zum abschalten eines überstroms in einem gleichspannungsnetz

Also Published As

Publication number Publication date
DE4033444A1 (de) 1992-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017215820B4 (de) Leistungsschalter und Verfahren
DE4033444C2 (de) Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze
DE19600547A1 (de) Umrichterschutzgerät für elektrisches Netz
EP1004162B1 (de) Verfahren zur überwachung eines schutzgerätes
EP0571644A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entlastung eines Kondensators eines gesteuerten Serienkompensators in Abhängigkeit der Belastung seines Ableiters
EP0295415B1 (de) Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Fehlerströme
DE1933943C3 (de) Verfahren zur Regelung einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage für den Mehrpunktnetzbetrieb
DE2326724C2 (de) Trennfehler-Schutzschaltungsanordnung
EP0970555A1 (de) Elektronische sicherung
EP3723217A1 (de) Schutzeinrichtung zum abschalten eines überstroms in einem gleichspannungsnetz
DE102020210794B3 (de) Batteriespeichervorrichtung, Parallelschaltung von Batteriespeichervorrichtungen und Verfahren zum Betreiben einer Batteriespeichervorrichtung
DE102018211646A1 (de) Niederspannungsleistungsschalter und Verfahren
DE4040359C2 (de) Einrichtung zum Kurzschlußschutz
DE10008185B4 (de) Kurzschlussschutz beim Einsatz von Energiequellen mit Stromregelcharakteristik
DE102018218461B4 (de) Schutzensemble
EP2672595B1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Gleichstromunterbrechung
DE4108049C2 (de) Schutzsystem für Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsnetze mit hierarchisch gegliederten Netzebenen
DE9017973U1 (de) Überstrom-Schutzeinrichtung für mittels Notstromversorgungen gespeiste Netze
EP3437169B1 (de) Schaltungsanordnung zum schutz von an einem mehrphasigen netz angeschlossenen verbrauchern mit unter- und überspannungsabschaltfunktion
EP1110797B1 (de) Einrichtung und Verfahren zum Stromrichter-Überlastschutz
DE102017102807A1 (de) Schutzvorrichtung für Schaltanlage
EP1403994B1 (de) Niederspannungs-Leistungsschalter mit zusätzlicher Schnellauslösung
DE102008063816A1 (de) Schutzeinrichtung
EP3148028A1 (de) Schutzvorrichtung für eine elektrische energieversorgungseinrichtung und elektrische energieversorgungseinreichtung mit einer derartigen schutzvorrichtung
DE2708844B2 (de) Schutzgerät für eine Generator-Turbineneinheit gegen Überbeanspruchung der WeUe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PREUSSENELEKTRA KRAFTWERKE AG, PEK, 45896 GELSENKI

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: E.ON ENGINEERING GMBH, 45896 GELSENKIRCHEN, DE