EP4367703A1 - Circuit breaker device and method - Google Patents

Circuit breaker device and method

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Publication number
EP4367703A1
EP4367703A1 EP22783469.4A EP22783469A EP4367703A1 EP 4367703 A1 EP4367703 A1 EP 4367703A1 EP 22783469 A EP22783469 A EP 22783469A EP 4367703 A1 EP4367703 A1 EP 4367703A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
voltage
electronic
contacts
switching device
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.)
Pending
Application number
EP22783469.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marvin TANNHÄUSER
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens 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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP4367703A1 publication Critical patent/EP4367703A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/547—Combinations of mechanical switches and static switches, the latter being controlled by the former
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/548—Electromechanical and static switch connected in series

Definitions

  • the invention relates to the technical field of a protective switching device for a low-voltage circuit with an electronic interruption unit and a method for a protective switching device for a low-voltage circuit with an electronic interruption unit.
  • Low voltage means voltages of up to 1000 volts AC or up to 1500 volts DC.
  • Low voltage means, in particular, voltages that are greater than extra-low voltage, with values of 50 volts AC or 120 volts DC.
  • Low-voltage circuits or networks or systems mean circuits with rated currents or rated currents of up to 125 amperes, more specifically up to 63 amperes.
  • Low-voltage circuits mean, in particular, circuits with rated currents or rated currents of up to 50 amperes, 40 amperes, 32 amperes, 25 amperes, 16 amperes or 10 amperes.
  • the current values mentioned mean in particular nominal, rated and/or cut-off currents, i.e. the maximum current that is normally carried through the circuit or at which the electrical circuit is usually interrupted, for example by a protective device such as a Protective switching device, miniature circuit breaker or circuit breaker.
  • the rated currents can be scaled further, from 0.5 A to 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 6 A, 7 A, 8 A, 9 A, 10 A, etc. up to 16 A.
  • Miniature circuit breakers have long been known overcurrent protection devices that are used in electrical installation technology in low-voltage circuits. These protect lines from damage caused by heating due to excessive current and/or short circuits.
  • a circuit breaker can switch off the circuit in the event of an overload and/or Switch off the short circuit automatically.
  • a miniature circuit breaker is a safety element that does not reset automatically.
  • circuit breakers In contrast to miniature circuit breakers, circuit breakers are intended for currents greater than 125 A, sometimes even from 63 amperes. Miniature circuit breakers are therefore simpler and more delicate in design. Miniature circuit breakers usually have a mounting option for mounting on a so-called top-hat rail (mounting rail, DIN rail, TH35).
  • Miniature circuit breakers are built electromechanically. In a housing, they have a mechanical switching contact or shunt trip for interrupting (tripping) the electrical current.
  • a bimetallic protective element or bimetallic element is usually used for tripping (interruption) in the event of prolonged overcurrent (overcurrent protection) or thermal overload (overload protection).
  • An electromagnetic release with a coil is used for brief release when an overcurrent limit value is exceeded or in the event of a short circuit (short-circuit protection).
  • One or more arc quenching chamber(s) or devices for arc quenching are provided. Furthermore, connection elements for conductors of the electrical circuit to be protected.
  • Protective switching devices with an electronic interrupting unit are relatively new developments. These have a semiconductor-based electronic interruption unit. This means that the electrical current flow of the low-voltage circuit is routed via semiconductor components or semiconductor switches, which interrupt the electrical current flow or can be switched to be conductive.
  • Protective switching devices with an electronic interruption unit also often have a mechanical isolating contact system, in particular with isolating properties in accordance with relevant standards for low-voltage circuits, the contacts of the mechanical isolating contact system are connected in series with the electronic interrupting unit, ie the current of the low-voltage circuit to be protected is routed both via the mechanical isolating contact system and via the electronic interrupting unit.
  • the present invention relates in particular to low-voltage AC circuits with an AC voltage, usually with a time-dependent sinusoidal AC voltage with the frequency f.
  • a harmonic AC voltage can be represented by the rotation of a pointer whose length corresponds to the amplitude (U) of the voltage.
  • the instantaneous deflection is the projection of the pointer onto a coordinate system.
  • An oscillation period corresponds to a full rotation of the pointer and its full angle is 2 ⁇ (2Pi) or 360°.
  • the angular frequency is the rate of change of the phase angle of this rotating phasor.
  • the time-dependent value from the angular velocity ⁇ and the time t corresponds to the time-dependent angle ⁇ (t), which is also referred to as the phase angle ⁇ (t).
  • ⁇ time-dependent angle
  • the object of the present invention is to improve a protective switching device of the type mentioned at the outset, in particular to improve the safety of such a protective switching device or to achieve greater safety in the electrical low-voltage circuit to be protected by the protective switching device.
  • a protective switching device for protecting an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating current circuit having:
  • the mechanical isolating contact unit can be switched by opening contacts to avoid a current flow or by closing the contacts for a current flow in the low-voltage circuit
  • the electronic interruption unit can be switched by semiconductor-based switching elements to a high-impedance state of the switching elements to prevent current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit
  • a control unit which is connected to the current sensor unit, the mechanical isolating contact unit and the electronic interruption unit, with current flow of the low-voltage circuit being avoided when current and/or current time limit values are exceeded.
  • the protective switching device is designed in such a way that the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit can be determined for a conductor. This means that the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined for one pole.
  • the level of the voltage between a line-side connection point and a load-side connection point of the electronic interruption unit can be determined according to the invention.
  • the magnitude of the voltage across the electronic interrupting unit in one phase conductor (or all phase conductors) of the (especially single-phase or three-phase low-voltage AC circuit) determined.
  • the functionality of the electronic interruption unit can be determined by determining the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit. According to the invention, a new architecture or structural configuration of a protective switching device is thus proposed.
  • a first voltage sensor unit connected to the control unit which measures the level of a first voltage across the electronic interruption unit (as the level of the voltage across the electronic interruption unit), in particular between a grid-side connection point (the network-side connection is assigned) and a load-side connection point (which is assigned to the load-side connection) of the electronic interruption unit.
  • the line-side connection has a line-side neutral conductor connection and a line-side phase conductor connection.
  • a second voltage sensor unit connected to the control unit is provided, which determines the magnitude of a second voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection.
  • a third voltage sensor unit connected to the control unit is provided, which determines the level of a third voltage between the network-side neutral conductor connection and a load-side connection point of the electronic interruption unit.
  • the protective switching device is designed in such a way that the level is calculated from the difference between the second and third voltage a/the first voltage (as the magnitude of the voltage above that of the electronic interruption unit) is determined (ie in particular between a grid-side connection point and the load-side connection point of the electronic interruption unit).
  • the current sensor unit is provided on the circuit side between the line-side phase conductor connection and the load-side phase conductor connection.
  • the device is compactly divided into two, with an electronic interruption unit in the phase conductor together with a current sensor unit on the one hand and a continuous neutral conductor on the other. Furthermore, with a current sensor unit in the phase conductor, more extensive monitoring of currents is achieved both in the circuit itself and in the case of earth fault currents.
  • a measuring impedance is connected between the line-side connection points of the mechanical isolating contact unit.
  • the measuring impedance is an electrical resistance and/or capacitor, i.e. a single element or a series or parallel connection of two elements.
  • the measurement impedance should have a high resistance value or impedance value in order to advantageously keep the losses low.
  • resistance values of greater than 100 KOhm, 500 KOhm, better 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm, 4 MOhm, 5 MOhm or greater should be provided.
  • a measuring resistor of e .g . 1 MOhm to about 50 mW losses.
  • a second voltage sensor unit is provided (in addition to the first voltage sensor unit only), which determines the magnitude of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection.
  • the low-voltage circuit is a three-phase alternating current circuit.
  • the protective switching device has additional line-side and load-side phase conductor connections to protect the phases of the electrical circuit. Between each of the line-side and load-side phase conductor connections, a series connection of a (possibly additional) electronic interruption unit and a (additional) contact of the mechanical isolating contact unit is provided. Further, in particular first, voltage sensor units according to the invention are provided. Furthermore, a current sensor unit can be provided. This has the particular advantage of allowing protection for three-phase AC circuits.
  • the protective switching device is designed in such a way that the contacts of the mechanical isolating contact unit can be opened by the control unit but cannot be closed.
  • the mechanical isolating contact unit can be operated by a mechanical handle in order to open or close the contacts. This has the special advantage that the functionality of a classic circuit breaker is given.
  • the mechanical isolating contact unit is designed in such a way that the contacts can only be closed by the mechanical handle after a release (enable), in particular a release signal.
  • an energy supply is provided, in particular for the control unit, which is connected to the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection.
  • a fuse in particular a fuse, is provided in the connection to the network-side neutral conductor connection.
  • the measurement impedance can advantageously be connected to the line-side neutral conductor connection via the fuse.
  • the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are open and the electronic interruption unit is switched to high resistance, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined (in particular with the first voltage sensor unit). If the voltage falls below a first threshold value, a first fault condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming low-impedance and/or the contacts are prevented from closing.
  • the first voltage threshold could be an rms value / mean value / rms value of the AC voltage.
  • the first voltage threshold could be an instantaneous value of the voltage. The comparison can be made using effective values or instantaneous values over time.
  • the first voltage threshold is, for example, advantageously 5-15% of the nominal voltage or applied voltage of the low-voltage circuit, for example 10%. This applies to both effective values and instantaneous values of the AC voltage, depending on the type of comparison selected.
  • the instantaneous value of the AC voltage can also be measured at specific points in time. E.g. at the time when the instantaneous value of the AC voltage is +300 V or -300 V. This has the particular advantage that it is easy to check the switch-off behavior of the electronic interrupter unit
  • the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are open and the electronic interruption unit is switched to high resistance, the electronic interruption unit is switched to a low resistance state for a first period of time.
  • the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If a second voltage threshold value is exceeded, a second error condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming further low-impedance and/or the contacts are prevented from closing.
  • the first period of time can be in the range from a few ⁇ s, for example 100 ⁇ s, to several seconds. In principle, it is only limited by manually switching on the mechanical isolating contact unit. For example, it can be in the range of 100 ⁇ s to 2 ms, for example 100 ⁇ s, 200 ⁇ s, . . . 1 ms, 2 ms. A voltage change can be detected with switching times in the range of 1 ms to 2 ms. The period of time can also be longer, for example up to 1 second. It can then be checked whether there is a voltage of around 0 V (instantaneous or then also effective value of the voltage) across the electronic interruption (for a "longer period of time"). Since the contacts of the mechanical isolating contact unit are open, the period of time is only limited by the time until the contacts are closed, i.e. longer or long test times of well over a second are also possible.
  • the first voltage threshold should preferably be less than 1V.
  • the first voltage threshold value can be between 0 volts (or greater than 0 volts) and smaller (e.g. 10% smaller) than the instantaneous value of the AC voltage currently applied (especially when monitoring or comparing instantaneous values).
  • closing of the contacts of the mechanical isolating contact unit is avoided when an error condition is present.
  • no release signal (enable) is sent to the mechanical isolating contact unit (MK).
  • the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit is switched to high resistance, the electronic interruption unit is switched to a low resistance state for a second period of time.
  • the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If a third voltage threshold value is exceeded, a third error condition is present, which prevents the electronic interruption unit from being switched to low resistance and/or initiates the opening of the contacts.
  • the third voltage threshold should preferably be less than 1V.
  • the third voltage threshold can be between 0 volts (or greater than 0 volts) and smaller (e.g. 10% smaller) than the
  • the second period of time can be short.
  • the second period of time can be less than 2 ms or 1 ms, specifically for example 500 ⁇ s or 100 ⁇ s long. This has the particular advantage that, even in this operating state, it is possible to check whether the electronic interruption unit can be switched on or whether it is switched on.
  • a short measurement has the advantage that the load is only supplied with energy for a short time.
  • the electronic interruption unit is then switched to a low-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection falls below a fourth voltage threshold value.
  • the fourth voltage threshold value can be a value of the (protective) extra-low voltage.
  • the fourth voltage threshold value can be 50 V, for example.
  • the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit is switched to low resistance, the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If the fifth voltage threshold value is exceeded, a fourth fault condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the contacts to open.
  • the fifth voltage threshold should be less than 1V. Ideally, the fifth voltage threshold value depends on the level of the measured instantaneous value (also effective value, RMS value) of the current.
  • a resistance value of the electronic interruption unit can be determined.
  • the resistance value determined is compared with a first resistance threshold value. If the first resistance threshold value is exceeded, the fourth error condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the opening of the contacts.
  • the first resistance threshold value depends on the electronic interruption unit, in particular on the semiconductor-based switching element.
  • the first resistance threshold value is twice as high as the resistance of the electronic interruption unit in the intact, in particular cold, state.
  • it can be less than 100 mOhm, in particular less than 50 mOhm.
  • the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit is switched to low resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a high resistance state for a third period of time. In the high-impedance state, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If the voltage falls below a sixth threshold value, a fifth error condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the contacts to open.
  • EU electronic interruption unit
  • the third period of time should preferably be very short.
  • the third period of time can be less than 20 ms, 10 ms, 5 ms, 2 ms or 1 ms, more specifically less than 500 ⁇ s or 100 ⁇ s (any intermediate value is possible and disclosed).
  • the loads or consumers are advantageously not disconnected from the network for so long.
  • the sixth voltage threshold can be dimensioned like the first voltage threshold.
  • the sixth voltage threshold value can be dimensioned as a function of the impedance or the resistance of the load or the load current, in particular that has flowed beforehand.
  • the electronic interruption unit is switched to a high-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection exceeds a seventh voltage threshold value, in particular if the instantaneous value of voltage is at its maximum.
  • the seventh voltage threshold can, for example, be greater than 160 V, 200 V, 240 V or 300 V (any intermediate value is also possible).
  • the instantaneous value of the maximum voltage is 325 volts (in a 230 volt network).
  • control unit has a microcontroller.
  • the method for a circuit breaker protecting a low voltage electrical circuit comprising:
  • the mechanical isolating contact unit can be switched by opening contacts to prevent a current flow or by closing the contacts for a current flow in the low-voltage circuit
  • the electronic interruption unit can be switched by semiconductor-based switching elements into a high-impedance state of the switching elements to avoid current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit
  • the computer program product includes instructions which, when the program is executed by a microcontroller, cause the latter to improve the security of such a protective switching device or to achieve greater security in the electrical low-voltage circuit to be protected by the protective switching device.
  • the microcontroller is part of the protective switching device, especially the control unit.
  • a corresponding computer-readable storage medium on which the computer program product is stored is claimed.
  • Figure 1 shows a first representation of a protective switching device
  • FIG. 2 shows a second representation of a protective switching device
  • FIG. 3 shows a third representation of a protective switching device with first voltage curves
  • FIG. 4 shows a fourth representation of a protective switching device with second voltage curves
  • FIG. 5 shows a fifth representation of a protective switching device
  • FIG. 6 shows a third representation of voltage curves
  • FIG. 7 shows a fourth illustration of voltage curves
  • FIG. 8 shows a sixth illustration of a protective switching device
  • FIG. 9 shows a fifth representation of voltage curves
  • FIG. 10 shows a sixth representation of voltage curves
  • FIG. 11 shows a seventh representation of a protective switching device.
  • Figure 1 shows a representation of a protective switching device SG for. Protection for an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating current circuit, with a housing GEH, having:
  • At least one grid-side connection in the example a grid-side neutral conductor connection NG and a grid-side phase conductor connection LG, at least one load-side connection, in the example a load-side neutral conductor connection NL and a load-side phase conductor connection LL of the low-voltage circuit;
  • an energy source is usually connected to the grid side GRID, and a consumer is usually connected to the load side LOAD;
  • the load-side connection points APNL, APLL are connected to the load-side neutral and phase conductor connections NL, LL, so that opening of contacts KKN, KKL to avoid current flow or closing of the contacts for current flow in the low-voltage circuit can be switched, i.e. the mechanical isolating contact unit is assigned to the load-side connection,
  • a current sensor unit SI for determining the level of the current of the low-voltage circuit, which is arranged in particular in the phase conductor,
  • a control unit SE which is connected to the current sensor unit SI, the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU, with current and/or current time limit values being exceeded avoiding a current flow in the low-voltage circuit being initiated.
  • the protective switching device is designed in such a way that the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit can be determined or is determined for a conductor (a pole).
  • a first voltage sensor unit SUI connected to the control unit SE can be provided, which determines the magnitude of the voltage between the grid-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU.
  • a measuring impedance ZM can also be connected between the network-side connection points APLG, APNG of the mechanical isolating contact unit MK.
  • the measuring impedance ZM can be an electrical resistor and/or capacitor, for example.
  • the measuring impedance can also be an inductance.
  • the measuring impedance can be a series connection or parallel connection of a resistor and/or capacitor and/or inductance.
  • a second voltage sensor unit SU2 can advantageously be provided, which determines the magnitude of the voltage between the line-side neutral conductor connection NG and the line-side phase conductor connection LG.
  • the first voltage sensor unit can also be replaced by using two voltage measurements (before the electronic interrupting unit and after the electronic interrupting unit).
  • the voltage across the electronic interruption unit is determined by calculating the difference.
  • A/the second voltage sensor unit SU2 connected to the control unit SE can be provided, which determines the level of a second voltage between the network-side neutral conductor connection NG and the network-side phase conductor connection LG.
  • a third voltage sensor unit SU3 (not shown) connected to the control unit can be provided, which determines the level of a third voltage between the network-side neutral conductor connection NG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU.
  • the protective switching device is designed in such a way that the level of a/the first voltage between the network-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU is determined from the difference between the second and third voltage.
  • the electronic interruption unit EU has a single-pole design, in the example in the phase conductor.
  • the network-side connection point APNG for the neutral conductor of the mechanical isolating contact unit MK is connected to the mains-side neutral conductor connection NG of the housing GEH.
  • the protective switching device SG is advantageously designed such that the contacts of the mechanical isolating contact unit MK can be opened by the control unit SE but not closed, which is indicated by an arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK.
  • the mechanical isolating contact unit MK can be operated by a mechanical handle HH on the protective switching device SG in order to open or close the contacts KKL, KKN manually.
  • the mechanical handle HH indicates the switching status (open or closed) of the contacts of the mechanical isolating contact unit MK.
  • the contact position (or the position of the handle), i.e. the switching state, can be transmitted to the control unit SE.
  • a position sensor may be provided which detects the position and emits a corresponding position signal.
  • the mechanical isolating contact unit MK is advantageously designed in such a way that a (manual) closing of the contacts by the mechanical handle is only possible after a release (enable), in particular a release signal. This is also indicated by the arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK. i.e.
  • the contacts KKL, KKN of the mechanical isolating contact unit MK can only be closed by the handle HH when the release or the release signal (from the control unit SE) is present. Although the handle HH can be actuated without the release or the release signal, the contacts cannot be closed ("permanently slipping").
  • the protective switching device SG has an energy supply NT, for example a power pack.
  • the Power supply NT provided for the control unit SE, which is indicated by a connection between power supply NT and control unit SE in Figure 1.
  • the power supply NT is (on the other hand) connected to the line-side neutral conductor connection NG and the line-side phase conductor connection LG.
  • a fuse SS in particular a fuse, can advantageously be provided in the connection to the network-side neutral conductor connection NG (or/and phase conductor connection LG).
  • the measuring impedance ZM can be connected to the line-side neutral conductor connection NG via the fuse SS.
  • a three-pole electronics unit EE (FIG. 11) can thus advantageously be implemented, for example as a module which has three connection points, a neutral conductor connection point and two phase conductor connection points.
  • the electronic unit EE has, for example, the electronic interruption unit EU, the control unit SE, the energy supply NT (particularly including fuse SS), the current sensor unit SI, the first voltage sensor unit SUI and optionally the second voltage sensor unit SU2.
  • the low-voltage circuit can be a three-phase AC circuit, with a neutral wire and three phase wires.
  • the protective switching device can be designed as a three-phase variant and can have, for example, further line-side and load-side phase conductor connections. Between the other line-side and load-side phase conductor connections, a series connection of an electronic interruption unit together with the contact of the mechanical isolating contact unit is provided in an analogous manner. Furthermore, a voltage determination, in particular first voltage sensor units, is provided.
  • the measuring impedance ZM should have a very high value (resistance or impedance value) in order to keep losses low.
  • the level of the value of the measuring impedance should be dimensioned in such a way that the current through the measuring impedance when the Mains voltage is less than 1 mA, so that the losses in the measuring impedance ZM (negligible) are small.
  • the (measuring) current is preferably less than 0.1 mA.
  • the measuring impedance should advantageously be greater than 100 KOhm, 500 KOhm, 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm, 4 MOhm, 5 MOhm or more.
  • High-impedance means a state in which only a current of negligible magnitude flows.
  • resistance values greater than 1 kilohm, more preferably greater than 10 kilohms, 100 kilohms, 1 megohm, 10 megohms, 100 megohms, 1 gigaohm, or greater.
  • Low-impedance means a state in which the current value specified on the protective switching device could flow.
  • low-impedance means resistance values that are less than 10 ohms, better less than 1 ohm, 100 milliohms, 10 milliohms, 1 milliohm or less.
  • FIG. 2 shows an illustration according to FIG. 1, with the difference that an energy source EQ with a nominal voltage U N of the low-voltage circuit is connected to the network side GRID. Furthermore, a consumer or energy sink ES is connected to the load side LOAD.
  • a release signal enable is drawn in at the connection of the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK.
  • the mechanical isolating contact unit MK is shown in an open state OFF, i. H. with open contacts KKN, KKL to avoid current flow.
  • the protective switching device SG works, for example, in principle such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit and low-impedance interruption unit and
  • FIG. 3 shows an illustration according to FIG. 2, with various differences. The voltages on and in the protective switching device are shown in more detail:
  • the first voltage U1 (or U SW ) is measured directly across the electronic interruption unit (ie without a current sensor unit SI).
  • the second voltage U2 (or U N, GND ) corresponds to the mains voltage U LN minus the (minimum) voltage drop across the current sensor unit SI and the ohmic losses.
  • a detail of the electronic interruption unit EU is also shown, with the (single-pole ) electronic interruption unit EU has semiconductor-based switching elements T1, T2.
  • An overvoltage protection device TVS is advantageously provided above the series connection of the two semiconductor-based switching elements T1, T2.
  • two unidirectional electronic switching elements are connected in series (anti-serial).
  • the first unidirectional switching element is arranged so that it can be switched in a first current direction and the second unidirectional switching element arranged so that it can be switched in the opposite current direction, with the unidirectional switching elements being switched counter to their current switching direction (directly or indirectly, e.g. by internal or external parallel-connected diodes) are conductive.
  • the protective switching device is designed in such a way that the first and the second switching element can be switched independently of one another.
  • mains-side connection LG, NG or mains-side GRID or mains connection of the protective switching device there is nominal voltage or mains voltage (e.g. 230 V AC) at the mains-side connection LG, NG or mains-side GRID or mains connection of the protective switching device,
  • a consumer or energy sink ES or load is connected to the load side LOAD of the protective switching device
  • the check in the OFF state of the electronic protection device should be considered.
  • the mechanical isolating contact unit is open (contacts open)
  • the electronic interruption unit is switched off (semiconductor-based switching elements have high resistance)
  • the control unit (incl. controller unit) is active
  • the electrical potential between the electronic interruption unit and the mechanical isolating contact unit is defined by the measuring impedance ZM and the impedance of the electronic interruption unit when switched off (voltage divider).
  • the control unit can now be activated at any time (and thus at a specific voltage distribution (depending on the momentary value of the voltage, half-wave of the voltage) switch on the semiconductor-based switching elements (which of the two semiconductors is active?).
  • the switching elements of the electronic interruption unit EU can be tested with this, taking into account the polarity of the AC voltage or AC voltage.
  • the electronic interruption unit EU (or the electronic switch) is thus used for e.g. switched on for a very short time (in the millisecond range). If the electronic interruption unit is functional, this can be determined by the (simultaneous) voltage measurement (e.g. first voltage sensor unit, second voltage sensor unit) and (subsequent) evaluation. E.g. In the case of a defective semiconductor-based switching element, it can be determined whether it always remains switched on (fault pattern: "alloyed through”) or always remains off (fault pattern: "blown through”).
  • the protective switching device specifically the electronic interruption unit or the mechanical isolating contact unit, can be enabled to switch on.
  • the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are open and the electronic interruption unit EU is switched to high resistance, the level of the voltage across the electronic interruption unit, ie the first voltage U1, is determined. If the voltage falls below a first threshold value, a first fault condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming low-impedance and/or the contacts are prevented from closing.
  • the mechanical isolating contact unit MK for example Release signal enable from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK not issued.
  • the voltage curves for a fault-free state of the electronic interruption unit EU are shown in the first NORM graphic at the top.
  • the difference in the amplitude between the first voltage U1 and the second voltage U2 is due to the voltage drop across the measurement impedance ZM.
  • the first voltage threshold should be based on the size of the measurement impedance. For example, the first voltage threshold should be slightly smaller than the nominal voltage minus the voltage drop across the measurement impedance. If the first voltage U1 is greater than the first voltage threshold value, there is a fault-free electronic interruption unit EU.
  • the evaluation can be based on the instantaneous values of the voltage as well as on the effective values of the voltage.
  • first voltage U1 is greater than the first voltage threshold value, then there is a first release condition, as a result of which the electronic interruption unit may become low-resistance and/or the contacts of the mechanical isolating contacts unit may close.
  • This is shown in FIG. 3 by an arrow labeled enable, from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK, for enabling the closing of the contacts of the mechanical isolating contact unit MK by the handle HH.
  • connection or the arrow from the control unit SE to the electronic interruption unit EU has a representation of a progression of the switching state of the electronic interruption unit over time, in which a switched-off/high-impedance State with off and a switched on / low-impedance state of the electronic interruption unit EU is marked with on.
  • the electronic interruption unit EU is in the switched-off state, which is represented by a straight line next to 'off'.
  • 'T1 is "shorting"'
  • the voltage curve for a defective electronic interruption unit EU is shown, in which in the example a semiconductor-based switching element, in the example the switching element T1, is constantly conductive (alloyed through/short-circuited).
  • a current flows through the electronic interruption unit in a half-wave of the electrical voltage, although this is actually (should be) highly resistive.
  • the conductivity in the current direction affected by the semiconductor-based switching element concerned prevents a voltage from building up across the semiconductor-based switching element concerned This means that the magnitude of the first voltage U1 cannot exceed the first voltage threshold value, which can be determined using the first voltage sensor unit SU1 in conjunction with the control unit SE. This is indicated in FIG.
  • 'T2 is "shorten"', the voltage curve for a defective electronic interruption unit EU is shown, in which the other semiconductor-based switching element, in the example the switching element T2, is constantly conductive (alloyed through/short-circuited). It The same applies to what was said about the middle graphic.
  • FIG. 3 shows an overview of the circuit diagram and voltage curves in the event that a switching element in the electronic interruption unit is defective, in this case it is broken down/short-circuited. Since unidirectionally blocking power semiconductors are typically used, the functionality of the semiconductor-based switching element T1 or T2 can be tested depending on the applied voltage polarity.
  • a voltage U1 or Ucs is produced across the electronic interruption unit, which can be determined via a corresponding first voltage sensor unit SU1. This is shown in the NORM graphic above. If one of the two switching elements fails, the voltage can no longer be picked up by the electronic interruption unit. The measured voltage becomes zero for a certain period of time (approx. 5ms). This is shown in the two curves 'T1 is "shorten”' and 'T2 is “shorten”'. This makes it possible to measure or determine a defective switching element. If both switching elements are broken down, the first voltage U1 or Usw is always zero (not shown).
  • FIG. 4 shows an illustration according to FIG. 3 with the difference that the electronic interruption unit EU is briefly switched on and off. This is indicated by a square-wave signal with regard to the states off on at the connection between the control unit SE and the electronic interruption unit EU.
  • FIG. 4 On the right-hand side of FIG. 4, three graphics according to FIG. 3 are shown again. Voltage curves are shown for the case in which a switching element in the electronic interruption unit is defective, in this case it is burnt out/open. Since unidirectionally blocking power semiconductors are typically used, switching element T1 or T2 can be tested for functionality depending on the applied voltage polarity. If an AC voltage is present on the mains side of the functioning protective switching device, a voltage U1 or Etc arises across the electronic interrupter unit, which can be measured via a corresponding voltage measurement (first voltage sensor unit SUI). This is illustrated in the "Health" histories above.
  • the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are open and the electronic interruption unit EU is switched to high resistance, the electronic interruption unit EU is switched to a low resistance state for a first period of time, and the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined .
  • the protective switching device is advantageously designed in such a way that the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are prevented from closing when a fault condition is present. In particular, no release signal (enable) is sent to the mechanical isolating contact unit MK.
  • FIG. 5 shows an arrangement according to FIG. 3 or FIG. 4, the difference being that the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit has a low resistance.
  • the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are closed and the electronic interruption unit EU is switched to low resistance, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If a fifth voltage threshold value is exceeded, a fourth fault condition is present, which initiates the electronic interrupter unit becoming high-impedance and/or the contacts open.
  • the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU are switched to low resistance, the electronic interruption unit EU is switched to a high resistance state for a third period of time and the magnitude of the voltage across the electronic tian interruption unit is determined. If the voltage falls below a sixth threshold value, a fifth fault condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the opening of the contacts.
  • connection between the control unit SE and the electronic interruption unit EU has a square-wave signal that is on (low-impedance) in the on state and is briefly switched to the off (high-impedance) state.
  • an opening signal OEF is sent from the control unit SE to the mechanical isolating contacts unit MK in order to initiate opening of the contacts, as indicated in FIG. Furthermore, the control unit SE can send a signal (not shown) to become high-impedance to the electronic interruption unit.
  • the opening of the mechanical contacts is preferably carried out shortly before the current zero crossing, so that the mechanical switching contacts can interrupt the current flow more easily.
  • the electronic interruption unit is then advantageously switched to a high-impedance state when the The instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection exceeds a seventh voltage threshold value, in particular when the instantaneous value of the voltage is at its maximum.
  • FIG. 5 also shows a line inductance Lgrid on the line side with associated voltage drop U Lgrid and current igrid on the line side.
  • the load-side current iload along with the load-side voltage drop U Load are shown across the consumer or the energy sink ES.
  • the energy sink ES is shown with its inductive and ohmic components.
  • FIG. 6 shows graphics with voltage curves according to FIG. 3 and FIG. 4, for the case of FIG. 5, with the difference that current curves (current over time) are also shown.
  • FIG. 5 shows voltage and current curves during the test by briefly switching off the electronic interruption unit for a functioning protective switching device.
  • the load-side voltage U Load and the load-side current iload are shown in the top graphic of FIG. Brief voltage or current dips can be seen at the point in time when the electronic interruption unit becomes highly resistive—for a third period of time. In the example at the maximum of the voltage or current, ie when the instantaneous value of the voltage or current is at its maximum.
  • the switching element T2 can be checked. If the first voltage U1 across the semiconductor-based switching element is negative, z .B. the switching element T1 can be checked.
  • FIG. 7 shows voltage and current curves according to the preceding FIGS. 3, 4, 6.
  • the middle graphic shows the load-side voltage U Load and the load-side current iload.
  • the first switch-off pulse Al1 no voltage drop on the load side and no current drop on the load side can be detected.
  • the second switch-off pulse AI2 occurs, there is a brief drop in voltage or current on the load side.
  • the course of the first voltage U1 is shown in the graphic below. A voltage peak of the first voltage U1 can be seen at the time of the second switch-off pulse AI2.
  • FIG. 7 shows the voltage curves during the test by briefly switching off the switching elements in the case of a defective protective switching device. It can be seen that there is no switch-off during the positive half-wave. This error occurs e .g . with a broken switching element, so that this means that a broken switching element, e.g. Switching element T2 can be closed.
  • the z.B. a switching element T2 are checked. If the first voltage U1 across the electronic switching element is negative, z .B. the other switching element T1 are checked.
  • FIG. 8 shows an arrangement according to FIGS. 1 to 5, with the difference that the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit has a high resistance.
  • the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are closed and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a low-resistance state for a second period of time, then the height the voltage across the electronic interrupting unit is determined. If a third voltage threshold value is exceeded, a third fault condition is present, which prevents the electronic interruption unit from switching to low resistance and/or initiates the contacts to open. This is indicated in FIG. 8 by the fact that the connection between the control unit SE and the electronic interruption unit EU has a square-wave signal that is in the off (off/high-resistance) state and is briefly switched to the on (on/low-resistance) state. This means that the electronic interruption unit EU is switched to a low-impedance state for a short time (second period of time).
  • an opening signal OEF is sent from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK in order to initiate opening of the contacts, as indicated in FIG.
  • the opening of the mechanical contacts is preferably carried out shortly before the current zero crossing, so that the mechanical switching contacts can interrupt the current flow more easily.
  • the control unit SE can avoid or suppress a signal that becomes low-impedance for the electronic interruption unit.
  • the electronic interruption unit is then advantageously switched to a low-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the neutral conductor connection on the network side and the phase conductor connection on the network side falls below a fourth voltage threshold value.
  • the point in time for switching on is advantageously selected when the voltage values are low (less than the fourth voltage threshold value) in order to minimize the measurement current through the consumer/the energy sink/the load that arises as a result. Also to ensure personal protection.
  • the fourth voltage threshold value can be (maximum) 50 V alternating voltage, for example. This means that only harmless (protective) extra-low voltages are used when switching on.
  • FIG. 8 shows the basic overview for checking the electronic interruption unit in a so-called control or standby state.
  • the mechanical isolating contact unit is closed and the electronic interrupting unit has a high resistance.
  • the functionality of the switching elements T1 or T2 can be tested on their semiconductor-based switching elements.
  • the load-side voltage U Load and the load-side current curves iload are shown in the middle graphic.
  • a change in current on the load side or a current pulse can be detected at the first turn-on pulse EI1 and at the second turn-on pulse AI2.
  • the course of the first voltage U1 is shown in the graphic below.
  • a voltage change or voltage dip in the first voltage U1 can be seen, which can be detected (the second voltage threshold value is not exceeded).
  • FIG. 9 shows this as an example for a functional device.
  • the switching element T2 can be checked in the positive half-wave. In the negative half-wave, for example, the switching element T1 can be checked.
  • FIG. 10 shows an illustration according to FIG. 9, with the difference that exemplary current and voltage curves are shown for a defective protective switching device with a defective electronic interruption unit, in which the semiconductor-based switching element T2 has burned out.
  • FIG. 11 shows an illustration according to FIGS. 1-5 and FIG. 8, with the difference that the protective switching device is constructed in two parts. It contains an electronic first part EPART, for example on a circuit board/printed circuit board.
  • EPART electronic first part
  • the first part EPART can have the control unit SE, the first voltage sensor unit SU1, the second voltage sensor unit SU2, the current sensor unit SI, the electronic interruption unit EU, the power supply NT. Furthermore, the first part can have the safety fuse SS, a switch SCH, the measuring impedance ZM, a temperature sensor TEM (in particular for the electronic interruption unit EU), a communication unit COM, a display unit DISP.
  • the first part EPART has only three connections :
  • the protective switching device contains an in particular mechanical second part MPART.
  • the second part MPART can have the mechanical isolating contact unit MK, the handle HH, and a release unit FG. Furthermore, the second part can have a position unit POS for reporting the position of the contacts of the mechanical isolating contacts unit MK to the control unit, as well as the (neutral conductor) connection(s). Additional units that are not specified can be provided.
  • a compact protective switching device according to the invention can advantageously be implemented as a result of the division into two.
  • the release unit FG causes release of the actuation of the contacts of the mechanical isolating contact unit by the Handle HH when enable signal is present. Furthermore, the enabling unit FG can cause the contacts to open if an opening signal OEF is present. The release unit then acts functionally as a trip unit.
  • the functionality of the electronic interrupting unit is checked, a) by continuously measuring the voltage across the electronic interrupting unit; here e.g. determining in the on state that a semiconductor-based switching element has burned out; b) by briefly ( ⁇ 10ms, preferably ⁇ 1ms, generally: ⁇ 20ms, 50ms, 100ms, 200ms, 500ms or 1s) switching the electronic interruption unit on and off again immediately, the period of time depends, for example, on whether the contacts are open or closed are switched off and immediately switched on again, and at the same time measured voltage values and/or measured current values are recorded and these are analyzed in such a way that an alloyed or burned-out electronic interruption unit is identified or alloyed or burned-out switching elements are identified.
  • a first voltage sensing unit/voltage measuring unit across the electronic interrupting unit is proposed to determine the voltage across the electronic interrupting unit.
  • a third voltage sensor unit can be provided parallel to the second voltage sensor unit, which is provided on the load-side connection of the electronic interruption unit, ie between the electronic interruption unit and the mechanical isolating contact unit, with this being connected to the phase conductor on the one hand and to the neutral conductor on the other connected is.
  • the first voltage can be determined from the differential formation of the voltages between the second and third voltage sensor units. In this case, the first voltage sensor unit can be omitted.
  • An additional measurement impedance is proposed, which is attached between the two conductors / current paths (phase conductor L and neutral conductor N) in order to define the electrical potential between the electronic interruption unit EU and the mechanical isolating contact unit for measurement purposes (no "floating" potential. )
  • a computer program product or algorithm is proposed that switches the electronic interruption unit or the semiconductor-based switching elements on and off at suitable times (instantaneous values of the mains voltage) and at the same time evaluates the measured current and voltage values in order to recognize that the electronic Interruption unit is functional or non-functional.
  • the control unit SE can (for this purpose) have a microcontroller.
  • the computer program product can be executed on the microcontroller.
  • the computer program product includes instructions which, when the program is executed by the microcontroller, cause the latter to control the protective switching device, in particular to support the method according to the invention, in particular to carry it out.
  • the computer program product can be stored on a computer-readable storage medium, such as a CD-ROM, a USB stick or the like.
  • a data carrier signal that transmits the computer program product can exist.
  • a mechanical isolating contact unit is proposed, which cannot be switched on as long as the control unit does not send an "enable" signal.
  • An automatic check of the electronic interrupter unit can take place cyclically during "normal" ON operation. (E .g . automatic check once an hour. )
  • the semiconductor-based switching elements are checked by briefly switching off the electronic interrupter unit when it is switched on and switched at a moment when a current is flowing, this, together with the existing line inductance, can lead to an overvoltage occurring at the electronic switch, which Test of the existing energy absorber/surge protection TVS enabled.
  • a functioning overvoltage protection limits the voltage to a certain value range of the voltage.
  • the point in time for switching the semiconductor-based switching elements depends on the polarity of the mains voltage that is currently present, so that individual switching elements can be checked in a targeted manner. Furthermore, the instantaneous value of the voltage can be taken into account when selecting the point in time.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a circuit breaker device for protecting an electric low-voltage circuit, said circuit breaker device comprising: - a housing having at least one grid-side connection and one load-side connection, - a mechanical separating contact unit which is connected to an electronic interruption unit in series, the mechanical separating contact unit being associated with the load-side connection and the electronic interruption unit being associated with the grid-side connection, - wherein the mechanical separating contact unit can be switched by opening contacts in order to prevent a current flow or closing the contacts for a current flow in the low-voltage circuit, - wherein, as a result of semiconductor-based switch elements, the electronic interruption unit can be switched to a high-ohmic state of the switch elements in order to prevent a current flow or to a low-ohmic state of the switch elements for a current flow in the low-voltage circuit, - wherein the level of the current in the low-voltage circuit is ascertained, - wherein a process for preventing a current flow of the low-voltage circuit is initiated if current thresholds and/or current/time thresholds are exceeded, - wherein the level of the voltage across the electronic interruption unit is ascertained for a conductor.

Description

Beschreibung Description
Schutzschaltgerät und Verfahren Protective switching device and method
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet eines Schutz- schaltgerätes für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit und ein Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit. The invention relates to the technical field of a protective switching device for a low-voltage circuit with an electronic interruption unit and a method for a protective switching device for a low-voltage circuit with an electronic interruption unit.
Mit Niederspannung sind Spannungen von bis zu 1000 Volt Wech- selspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen gemeint, die grö- ßer als die Kleinspannung, mit Werten von 50 Volt Wechsel- spannung bzw. 120 Volt Gleichspannung, sind. Low voltage means voltages of up to 1000 volts AC or up to 1500 volts DC. Low voltage means, in particular, voltages that are greater than extra-low voltage, with values of 50 volts AC or 120 volts DC.
Mit Niederspannungsstromkreis bzw. -netz oder -anlage sind Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere, spezifischer bis zu 63 Ampere gemeint. Mit Nie- derspannungsstromkreis sind insbesondere Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 50 Ampere, 40 Ampere, 32 Ampere, 25 Ampere, 16 Ampere oder 10 Ampere ge- meint. Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn-, Bemessungs- oder/und Abschalt ströme gemeint, d.h. der Strom der im Normalfall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw. bei denen der elektrische Stromkreis üblicherweise un- terbrochen wird, beispielsweise durch eine Schutzeinrichtung, wie ein Schutzschaltgerät, Leitungsschutzschalter oder Leis- tungsschalter. Die Nennströme können sich weiter staffeln, von 0, 5 A über 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 6 A, 7 A, 8 A, 9 A, 10 A, usw. bis 16 A. Low-voltage circuits or networks or systems mean circuits with rated currents or rated currents of up to 125 amperes, more specifically up to 63 amperes. Low-voltage circuits mean, in particular, circuits with rated currents or rated currents of up to 50 amperes, 40 amperes, 32 amperes, 25 amperes, 16 amperes or 10 amperes. The current values mentioned mean in particular nominal, rated and/or cut-off currents, i.e. the maximum current that is normally carried through the circuit or at which the electrical circuit is usually interrupted, for example by a protective device such as a Protective switching device, miniature circuit breaker or circuit breaker. The rated currents can be scaled further, from 0.5 A to 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 6 A, 7 A, 8 A, 9 A, 10 A, etc. up to 16 A.
Leitungsschutzschalter sind seit langem bekannte Überstrom- schutzeinrichtungen, die in der Elektroinstallationstechnik in Niederspannungsstromkreisen eingesetzt werden. Diese schützen Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stromes und/oder Kurzschluss. Ein Leitungsschutz- schalter kann den Stromkreis bei Überlast und/oder Kurzschluss selbsttätig abschalten. Ein Leitungsschutzschal- ter ist ein nicht selbsttätig zurückstellendes Sicherungsele- ment. Miniature circuit breakers have long been known overcurrent protection devices that are used in electrical installation technology in low-voltage circuits. These protect lines from damage caused by heating due to excessive current and/or short circuits. A circuit breaker can switch off the circuit in the event of an overload and/or Switch off the short circuit automatically. A miniature circuit breaker is a safety element that does not reset automatically.
Leistungsschalter sind, im Gegensatz zu Leitungsschutzschal- tern, für Ströme größer als 125 A vorgesehen, teilweise auch schon ab 63 Ampere. Leitungsschutzschalter sind deshalb ein- facher und filigraner aufgebaut. Leitungsschutzschalter wei- sen üblicherweise eine Befestigungsmöglichkeit zur Befesti- gung auf einer so genannten Hutschiene (Tragschiene, DIN- Schiene, TH35) auf . In contrast to miniature circuit breakers, circuit breakers are intended for currents greater than 125 A, sometimes even from 63 amperes. Miniature circuit breakers are therefore simpler and more delicate in design. Miniature circuit breakers usually have a mounting option for mounting on a so-called top-hat rail (mounting rail, DIN rail, TH35).
Leitungsschutzschalter sind elektromechanisch auf gebaut. In einem Gehäuse weisen sie einen mechanischen Schaltkontakt bzw. Arbeitsstromauslöser zur Unterbrechung (Auslösung) des elektrischen Stromes auf . Üblicherweise wird ein Bimetall- Schutzelement bzw. Bimetall-Element zur Auslösung (Unterbre- chung) bei länger anhaltenden Überstrom (Überstromschutz) respektive bei thermischer Überlast (Überlastschutz) einge- setzt. Ein elektromagnetischer Auslöser mit einer Spule wird zur kurzzeitigen Auslösung bei Überschreiten eines Überstrom- grenzwerts bzw. im Falle eines Kurzschlusses (Kurzschluss- schutz) eingesetzt. Eine oder mehrere Lichtbogenlöschkam- mer (n) bzw. Einrichtungen zur Lichtbogenlöschung sind vorge- sehen. Ferner Anschlusselemente für Leiter des zu schützenden elektrischen Stromkreises. Miniature circuit breakers are built electromechanically. In a housing, they have a mechanical switching contact or shunt trip for interrupting (tripping) the electrical current. A bimetallic protective element or bimetallic element is usually used for tripping (interruption) in the event of prolonged overcurrent (overcurrent protection) or thermal overload (overload protection). An electromagnetic release with a coil is used for brief release when an overcurrent limit value is exceeded or in the event of a short circuit (short-circuit protection). One or more arc quenching chamber(s) or devices for arc quenching are provided. Furthermore, connection elements for conductors of the electrical circuit to be protected.
Schutzschaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungs- einheit sind relativ neuartige Entwicklungen. Diese weisen eine halbleiterbasierte elektronische Unterbrechungseinheit auf . D.h. der elektrische Stromfluss des Niederspannungs- stromkreises wird über Halbleiterbauelemente respektive Halb- leiterschalter geführt, die den elektrischen Stromfluss un- terbrechen bzw. leitfähig geschaltet werden können. Schutz- schaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit weisen ferner häufig ein mechanisches Trennkontaktsystem auf, insbesondere mit Trennereigenschaften gemäß einschlägigem Normen für Niederspannungsstromkreise, wobei die Kontakte des mechanischen Trennkontaktsystems in Serie zur elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet sind, d.h. der Strom des zu schützenden Niederspannungsstromkreises wird sowohl über das mechanische Trennkontaktsystem als auch über die elektroni- sche Unterbrechungseinheit geführt. Protective switching devices with an electronic interrupting unit are relatively new developments. These have a semiconductor-based electronic interruption unit. This means that the electrical current flow of the low-voltage circuit is routed via semiconductor components or semiconductor switches, which interrupt the electrical current flow or can be switched to be conductive. Protective switching devices with an electronic interruption unit also often have a mechanical isolating contact system, in particular with isolating properties in accordance with relevant standards for low-voltage circuits, the contacts of the mechanical isolating contact system are connected in series with the electronic interrupting unit, ie the current of the low-voltage circuit to be protected is routed both via the mechanical isolating contact system and via the electronic interrupting unit.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Nie- derspannungswechselstromkreise, mit einer Wechselspannung, üblicherweise mit einer zeitabhängigen sinusförmigen Wechsel- spannung mit der Frequenz f . Die zeitliche Abhängigkeit des momentanen Spannungswertes u (t) der Wechselspannung ist durch die Gleichung: u (t) = U * sin (2π * f * t) beschrieben. Wobei : u (t) = momentaner Spannungswert zu der Zeit t The present invention relates in particular to low-voltage AC circuits with an AC voltage, usually with a time-dependent sinusoidal AC voltage with the frequency f. The time dependency of the instantaneous voltage value u(t) of the AC voltage is described by the equation: u(t)=U*sin(2π*f*t). Where : u (t) = instantaneous voltage value at time t
U = Amplitude der Spannung U = amplitude of the voltage
Eine harmonische Wechselspannung lässt sich durch die Rota- tion eines Zeigers darstellen, dessen Länge der Amplitude (U) der Spannung entspricht. Die Momentanauslenkung ist dabei die Projection des Zeigers auf ein Koordinatensystem. Eine Schwingungsperiode entspricht einer vollen Umdrehung des Zei- gers und dessen Vollwinkel beträgt 2π (2Pi) bzw. 360° . Die Kreisfrequenz ist die Änderungsrate des Phasenwinkels dieses rotierenden Zeigers. Die Kreisfrequenz einer harmonischen Schwingung beträgt immer das 2π-fache ihrer Frequenz, d.h. : ω = 2π*f = 2π/T = Kreisfrequenz der Wechselspannung (T = Periodendauer der Schwingung) A harmonic AC voltage can be represented by the rotation of a pointer whose length corresponds to the amplitude (U) of the voltage. The instantaneous deflection is the projection of the pointer onto a coordinate system. An oscillation period corresponds to a full rotation of the pointer and its full angle is 2π (2Pi) or 360°. The angular frequency is the rate of change of the phase angle of this rotating phasor. The angular frequency of a harmonic oscillation is always 2π times its frequency, i.e.: ω = 2π*f = 2π/T = angular frequency of the AC voltage (T = period of the oscillation)
Häufig wird die Angabe der Kreisfrequenz (ω) gegenüber der Frequenz ( f) bevorzugt, da sich viele Formeln der Schwin- gungslehre aufgrund des Auftretens trigonometrischer Funktio- nen, deren Periode per Definition 2π ist, mit Hilfe der Kreisfrequenz kompakter darstellen lassen: u (t) = U * sin (ωt) The specification of the angular frequency (ω) is often preferred to the frequency (f), since many formulas of vibration theory can be represented more compactly with the help of the angular frequency due to the occurrence of trigonometric functions whose period is by definition 2π: u (t) = U * sin (ωt)
Im Falle zeitlich nicht konstanter Kreisfrequenzen wird auch der Begriff momentane Kreisfrequenz verwendet. In the case of angular frequencies that are not constant over time, the term instantaneous angular frequency is also used.
Bei einer sinusförmigen, insbesondere zeitlich konstanten, Wechselspannung entspricht der zeitabhängige Wert aus der Winkelgeschwindigkeit ω und der Zeit t dem zeitabhängigen Winkel φ (t) , der auch als Phasenwinkel φ (t) bezeichnet wird. D.h. der Phasenwinkel φ (t) durchläuft periodisch den Bereich 0...2π bzw. 0°...360° . D.h. der Phasenwinkel nimmt periodisch ei- nen Wert zwischen 0 und 2π bzw. 0° und 360° an (φ = n* ( 0...2π) bzw. φ = n* ( 0°...360° ) , wegen Periodizität; verkürzt : φ = 0...2π bzw. φ = 0°...360° ) . In the case of a sinusoidal AC voltage, in particular one that is constant over time, the time-dependent value from the angular velocity ω and the time t corresponds to the time-dependent angle φ(t), which is also referred to as the phase angle φ(t). This means that the phase angle φ (t) periodically runs through the range 0...2π or 0°...360°. I.e. the phase angle periodically assumes a value between 0 and 2π or 0° and 360° (φ = n* ( 0...2π) or φ = n* ( 0°...360° ) , because Periodicity, abbreviated: φ = 0...2π or φ = 0°...360° ) .
Mit momentanem Spannungswert u (t) ist folglich der momentane Wert der Spannung zum Zeitpunkt t, d.h. bei einer sinusförmi- gen (periodischen) Wechselspannung der Wert der Spannung zum Phasenwinkel φ gemeint (φ = 0...2π bzw. φ = 0°...360° , der j ewei- ligen Periode) . The instantaneous voltage value u (t) consequently means the instantaneous value of the voltage at the time t, i.e. in the case of a sinusoidal (periodic) AC voltage the value of the voltage at the phase angle φ (φ = 0...2π or φ = 0° ...360° , the respective period) .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schutzschalt- gerät eingangs genannter Art zu verbessern, insbesondere die Sicherheit eines derartigen Schutzschaltgerätes zu verbessern bzw. eine höhere Sicherheit im durch das Schutzschaltgerät zu schützenden elektrischen Niederspannungsstromkreis zu errei- chen. The object of the present invention is to improve a protective switching device of the type mentioned at the outset, in particular to improve the safety of such a protective switching device or to achieve greater safety in the electrical low-voltage circuit to be protected by the protective switching device.
Diese Aufgabe wird durch ein Schutzschaltgeräte mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1, sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 21 gelöst. This object is achieved by a protective switching device with the features of patent claim 1 and by a method according to patent claim 21 .
Erfindungsgemäß wird ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises, insbesondere Nie- derspannungswechselstromkreises, vorgeschlagen, aufweisend:According to the invention, a protective switching device for protecting an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating current circuit, is proposed, having:
- ein Gehäuse mit mindestens einem netzseitigen Anschluss und einem lastseitigen Anschluss, - eine (insbesondere zweipolige) mechanische Trennkontaktein- heit, die in Serie mit einer (insbesondere einpoligen) elekt- ronischen Unterbrechungseinheit geschaltet ist, wobei die mechanische Trennkontakteinheit dem lastseitigen Anschluss und die elektronische Unterbrechungseinheit dem netzseitigen Anschluss zugeordnet ist, - a housing with at least one mains-side connection and one load-side connection, - a (particularly two-pole) mechanical isolating contact unit which is connected in series with a (particularly single-pole) electronic interrupting unit, the mechanical isolating contact unit being assigned to the load-side connection and the electronic interrupting unit being assigned to the mains-side connection,
(insbesondere ein Pol der ( zweipoligen) mechanischen Trenn- kontakteinheit ist in Serie mit einem (dem) Pol der (einpoli- gen) elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet) (In particular one pole of the (two-pole) mechanical isolating contact unit is connected in series with one (the) pole of the (single-pole) electronic interrupting unit)
- dass die mechanische Trennkontakteinheit durch ein öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspan- nungsstromkreis schaltbar ist, - that the mechanical isolating contact unit can be switched by opening contacts to avoid a current flow or by closing the contacts for a current flow in the low-voltage circuit,
- dass die elektronische Unterbrechungseinheit durch halblei- terbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schaltbar ist, - that the electronic interruption unit can be switched by semiconductor-based switching elements to a high-impedance state of the switching elements to prevent current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit,
- einer Stromsensoreinheit, zur Ermittlung der Höhe des Stro- mes des Niederspannungsstromkreises, - a current sensor unit for determining the magnitude of the current in the low-voltage circuit,
- einer Steuerungseinheit, die mit der Stromsensoreinheit, der mechanischen Trennkontakteinheit und der elektronischen Unterbrechungseinheit verbunden ist, wobei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung ei- nes Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird. - A control unit, which is connected to the current sensor unit, the mechanical isolating contact unit and the electronic interruption unit, with current flow of the low-voltage circuit being avoided when current and/or current time limit values are exceeded.
Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät derart ausgestal- tet, dass für einen Leiter die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelbar ist. D.h. für einen Pol wird die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt. According to the invention, the protective switching device is designed in such a way that the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit can be determined for a conductor. This means that the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined for one pole.
Insbesondere ist erfindungsgemäß die Höhe der Spannung zwi- schen einem netzseitigen Verbindungspunkt und einem lastsei- tigen Verbindungspunkt der elektronischen Unterbrechungsein- heit ermittelbar . Insbesondere wird die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit in einem Pha- senleiter (bzw. allen Phasenleitern) des (speziell einphasi- gen bzw. dreiphasigen Niederspannungswechselstromkreises) ermittelt. In particular, the level of the voltage between a line-side connection point and a load-side connection point of the electronic interruption unit can be determined according to the invention. In particular, the magnitude of the voltage across the electronic interrupting unit in one phase conductor (or all phase conductors) of the (especially single-phase or three-phase low-voltage AC circuit) determined.
Mit der Ermittlung der Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit kann erfindungsgemäß die Funkti- onsfähigkeit der elektronischen Unterbrechungseinheit ermit- telt werden. Erfindungsgemäß wird somit eine neue Architektur bzw. konstruktive Ausgestaltung eines Schutzschaltgerätes vorgeschlagen. According to the invention, the functionality of the electronic interruption unit can be determined by determining the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit. According to the invention, a new architecture or structural configuration of a protective switching device is thus proposed.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen und im Ausführungsbeispiel angegeben. Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims and in the exemplary embodiment.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene erste Spannungs- sensoreinheit vorgesehen ist, die die Höhe einer ersten Span- nung über der elektronischen Unterbrechungseinheit (als Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit) , insbesondere zwischen einem netzseitigen Verbindungspunkt (der dem netzseitigen Anschluss zugeordnet ist) und einem lastseitigen Verbindungspunkt (der dem lastseitigen Anschluss zugeordnet ist) der elektronischen Unterbrechungseinheit er- mittelt. In an advantageous embodiment of the invention, a first voltage sensor unit connected to the control unit is provided, which measures the level of a first voltage across the electronic interruption unit (as the level of the voltage across the electronic interruption unit), in particular between a grid-side connection point (the network-side connection is assigned) and a load-side connection point (which is assigned to the load-side connection) of the electronic interruption unit.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache Lösung mit nur einer Spannungssensoreinheit gegeben ist. This has the particular advantage that there is a simple solution with only one voltage sensor unit.
In einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung der Erfin- dung weist der netzseitige Anschluss einen netzseitigen Neutralleiteranschluss und einen netzseitigen Phasenleiteran- schluss auf . Eine mit der Steuerungseinheit verbundene zweite Spannungssensoreinheit ist vorgesehen, die die Höhe einer zweiten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss ermittelt. In an advantageous alternative embodiment of the invention, the line-side connection has a line-side neutral conductor connection and a line-side phase conductor connection. A second voltage sensor unit connected to the control unit is provided, which determines the magnitude of a second voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection.
Eine mit der Steuerungseinheit verbundene dritte Spannungs- sensoreinheit ist vorgesehen, die die Höhe einer dritten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und ei- nem lastseitigen Verbindungspunkt der elektronischen Unter- brechungseinheit ermittelt. A third voltage sensor unit connected to the control unit is provided, which determines the level of a third voltage between the network-side neutral conductor connection and a load-side connection point of the electronic interruption unit.
Das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass aus der Differenz zwischen zweiter und dritter Spannung die Höhe einer/der ersten Spannung (als Höhe der Spannung über der der elektronischen Unterbrechungseinheit) ermittelt (d.h. insbe- sondere zwischen einem netzseitigen Verbindungspunkt und dem lastseitigen Verbindungspunkt der elektronischen Unterbre- chungseinheit) . The protective switching device is designed in such a way that the level is calculated from the difference between the second and third voltage a/the first voltage (as the magnitude of the voltage above that of the electronic interruption unit) is determined (ie in particular between a grid-side connection point and the load-side connection point of the electronic interruption unit).
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine weitere Lösung, basierend auf klassischen Spannungsmessungen gegeben ist. Zu- dem wird durch zwei Spannungssensoreinheiten eine weiterrei- chende Prüfung des Schutzschaltgerätes ermöglicht. This has the particular advantage that there is another solution based on classic voltage measurements. In addition, two voltage sensor units enable more extensive testing of the protective switching device.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Stromsensoreinheit stromkreisseitig zwischen netzseitigen Phasenleiteranschluss und lastseitigen Phasenleiteranschluss vorgesehen. In an advantageous embodiment of the invention, the current sensor unit is provided on the circuit side between the line-side phase conductor connection and the load-side phase conductor connection.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine kompakte Zweitei- lung des Gerätes gegeben ist, mit einer elektronischen Unter- brechungseinheit im Phasenleiter nebst Stromsensoreinheit ei- nerseits und einem durchgehenden Neutralleiter andererseits. Ferner wird mit einer Stromsensoreinheit im Phasenleiter eine weitergehende Überwachung bezüglich Ströme sowohl im Strom- kreis selbst als auch bei Erdfehlerströmen erreicht. This has the particular advantage that the device is compactly divided into two, with an electronic interruption unit in the phase conductor together with a current sensor unit on the one hand and a continuous neutral conductor on the other. Furthermore, with a current sensor unit in the phase conductor, more extensive monitoring of currents is achieved both in the circuit itself and in the case of earth fault currents.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwi- schen den netzseitigen Anschlusspunkten der mechanischen Trennkontakteinheit eine Messimpedanz geschaltet. In an advantageous embodiment of the invention, a measuring impedance is connected between the line-side connection points of the mechanical isolating contact unit.
Insbesondere ist die Messimpedanz ein elektrischer Widerstand oder/und Kondensator, d.h. ein einzelnes Element oder eine Serien- bzw. Parallelschaltung zweiter Elemente. In particular, the measuring impedance is an electrical resistance and/or capacitor, i.e. a single element or a series or parallel connection of two elements.
Speziell sollte die Messimpedanz einen hohen Widerstandswert bzw. Impedanzwert haben, um vorteilhaft die Verluste gering zu halten. Insbesondere sollten Widerstandswerte von größer 100 KOhm, 500 KOhm, besser 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm, 4 MOhm, 5 MOhm oder größer vorgesehen sein. In einem 230 Volt Nieder- spannungsstromkreis führt der Einsatz eines Messwiderstandes von z .B . 1 MOhm zu etwa 50 mW Verlusten. In particular, the measurement impedance should have a high resistance value or impedance value in order to advantageously keep the losses low. In particular, resistance values of greater than 100 KOhm, 500 KOhm, better 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm, 4 MOhm, 5 MOhm or greater should be provided. In a 230 volt low-voltage circuit, the use of a measuring resistor of e .g . 1 MOhm to about 50 mW losses.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine bessere Überprü- fung der Funktionsfähigkeit der elektronischen Unterbre- chungseinheit gegeben ist, insbesondere bei geöffneten Trennkontakten, speziell bei der erfindungsgemäßen Architek- tur des Schutzschalters. This has the particular advantage that there is better checking of the functional capability of the electronic interruption unit, in particular when it is open Break contacts, especially in the inventive architecture structure of the circuit breaker.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist (neben der ersten Spannungssensoreinheit nur) eine zweite Spannungs- sensoreinheit vorgesehen, die die Höhe der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasen- leiteranschluss ermittelt. In an advantageous embodiment of the invention, a second voltage sensor unit is provided (in addition to the first voltage sensor unit only), which determines the magnitude of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine weiterreichende Prüfung des Schutzschaltgerätes ermöglicht ist. This has the particular advantage that a more extensive testing of the protective switching device is made possible.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Niederspannungsstromkreis ein Dreiphasenwechselstromkreis. Das Schutzschaltgerät weist weitere netzseitige und lastsei- tige Phasenleiteranschlüsse auf, um die Phasen des elektri- schen Stromkreises zu schützen. Zwischen jedem der netzseiti- gen und lastseitigen Phasenleiteranschlüsse ist jeweils eine Serienschaltung einer (ggfs. weiteren) elektronischen Unter- brechungseinheit und eines (weiteren) Kontaktes der mechani- schen Trennkontakteinheit vorgesehen. Weitere erfindungsge- mäße, insbesondere erste, Spannungssensoreinheiten sind vor- gesehen. Ferner kann eine Stromsensoreinheit vorgesehen sein. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Schutz für Dreipha- senwechselstromkreis ermöglicht wird. In an advantageous embodiment of the invention, the low-voltage circuit is a three-phase alternating current circuit. The protective switching device has additional line-side and load-side phase conductor connections to protect the phases of the electrical circuit. Between each of the line-side and load-side phase conductor connections, a series connection of a (possibly additional) electronic interruption unit and a (additional) contact of the mechanical isolating contact unit is provided. Further, in particular first, voltage sensor units according to the invention are provided. Furthermore, a current sensor unit can be provided. This has the particular advantage of allowing protection for three-phase AC circuits.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit durch die Steuerungseinheit geöffnet, aber nicht geschlossen werden können. In an advantageous embodiment of the invention, the protective switching device is designed in such a way that the contacts of the mechanical isolating contact unit can be opened by the control unit but cannot be closed.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine erhöhte Betriebs- sicherheit erreicht wird, da die Kontakte versehentlich durch die Steuerungseinheit nicht geschlossen werden können. This has the particular advantage that increased operational reliability is achieved, since the contacts cannot be accidentally closed by the control unit.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mechanische Trennkontakteinheit durch eine mechanische Hand- habe bedienbar, um ein öffnen von Kontakten oder ein Schlie- ßen der Kontakte zu schalten. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Funktionalität ei- nes klassischen Leitungsschutzschalters gegeben ist. In an advantageous embodiment of the invention, the mechanical isolating contact unit can be operated by a mechanical handle in order to open or close the contacts. This has the special advantage that the functionality of a classic circuit breaker is given.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mechanische Trennkontakteinheit derart ausgestaltet, dass ein Schließen der Kontakte durch die mechanische Handhabe erst nach einer Freigabe (Enable) , insbesondere einem Freigabesig- nal, möglich ist. In an advantageous embodiment of the invention, the mechanical isolating contact unit is designed in such a way that the contacts can only be closed by the mechanical handle after a release (enable), in particular a release signal.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein erhöhter Schutz und eine erhöhte Betriebssicherheit gegeben ist da ein Einschal- ten eines defekten Schutzschalter des vermieden wird. This has the particular advantage that there is increased protection and increased operational reliability, since switching on a defective circuit breaker is avoided.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Energieversorgung, insbesondere für die Steuerungseinheit, vorgesehen, die mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss und dem netzseitigen Phasenleiteranschluss verbunden ist. Speziell ist in der Verbindung zum netzseitigen Neutrallei- teranschluss eine Sicherung, insbesondere Schmelzsicherung, vorgesehen. Vorteilhaft kann speziell die Messimpedanz über die Sicherung mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss verbunden sein. In an advantageous embodiment of the invention, an energy supply is provided, in particular for the control unit, which is connected to the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection. In particular, a fuse, in particular a fuse, is provided in the connection to the network-side neutral conductor connection. In particular, the measurement impedance can advantageously be connected to the line-side neutral conductor connection via the fuse.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine kompakte elektro- nische Baugruppe ermöglicht wird. Ferner gibt es nur eine Querverbindung zwischen Phasenleiter und Neutralleiter, so- dass ein Fehler im Gerät, der hier einen Kurzschluss verursa- chen würde, leicht zu schützen ist. This has the particular advantage that a compact electronic assembly is made possible. Furthermore, there is only one cross connection between the phase conductor and the neutral conductor, so that a fault in the device that would cause a short circuit here can be easily protected.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und niederohmiger Unterbrechungseinheit und In an advantageous embodiment of the invention, with closed contacts of the mechanical isolating contact unit and a low-impedance interrupting unit and
- bei einem ermittelten Strom, der einen ersten Stromwert überschreitet, insbesondere dass der erste Stromwert für eine erste Zeitgrenze überschritten wird, die elektronische Unter- brechungseinheit hochohmig wird und die mechanische Trennkon- takteinheit geschlossen bleibt, - if a current is determined that exceeds a first current value, in particular that the first current value is exceeded for a first time limit, the electronic interrupter unit becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit remains closed,
- bei einem ermittelten Strom, der einen (höheren) zweiten Stromwert, insbesondere für eine zweite Zeitgrenze, über- schreitet, die elektronische Unterbrechungseinheit hochohmig wird und die mechanische Trennkontakteinheit geöffnet wird,- If a current is determined which exceeds a (higher) second current value, in particular for a second time limit, the electronic interruption unit has a high resistance and the mechanical isolating contact unit is opened,
- bei einem ermittelten Strom, der einen (noch höheren) drit- ten Stromwert überschreitet, die elektronische Unterbre- chungseinheit hochohmig wird und die mechanische Trennkon- takteinheit geöffnet wird. - When a current is determined that exceeds a (even higher) third current value, the electronic interrupter unit becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit is opened.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein abgestuftes Ab- schaltkonzept bei erhöhten Strömen für ein erfindungsgemäßes Schutzschaltgerät vorliegt. This has the particular advantage that there is a graded shutdown concept for increased currents for a protective switching device according to the invention.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei geöffne- ten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungs- einheit ermittelt wird (insbesondere mit der ersten Span- nungssensoreinheit) . Bei Unterschreitung eines ersten Span- nungsschwellwertes liegt eine erste Fehlerbedingung vor, so dass ein niederohmig werden der elektronischen Unterbre- chungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte ver- mieden wird. In an advantageous embodiment of the invention, the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are open and the electronic interruption unit is switched to high resistance, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined (in particular with the first voltage sensor unit). If the voltage falls below a first threshold value, a first fault condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming low-impedance and/or the contacts are prevented from closing.
Der erste Spannungsschwellwert könnte ein Effektivwert / Mit- telwert / rms-Wert der Wechselspannung sein. Der erste Span- nungsschwellwert könnte ein Momentanwert der Spannung sein. Der Vergleich kann über Effektivwerte oder über zeitliche Mo- mentanwerte erfolgen. The first voltage threshold could be an rms value / mean value / rms value of the AC voltage. The first voltage threshold could be an instantaneous value of the voltage. The comparison can be made using effective values or instantaneous values over time.
Dies dient der Überprüfung der elektronischen Unterbrechungs- einheit hinsichtlich ihrer „Ausschaltbarkeit bzw. des ausge- schalteten Zustandes", d.h. dem Hochohmig werden bzw. dem hochohmig sein der halbleiterbasierten Schaltelemente. This is used to check the electronic interruption unit with regard to its "can be switched off or the switched-off state", i.e. whether the semiconductor-based switching elements have high resistance or are high-resistance.
Der erste Spannungsschwellwert beträgt zum Beispiel vorteil- hafter Weise 5-15 % der Nennspannung oder angelegten Spannung des Niederspannungsstromkreises, beispielsweise 10 % . Dies gilt sowohl für Effektivwerte als auch für Momentanwerte der Wechselspannung, j e nach gewählter Vergleichsart. Beispiels- weise kann auch zu bestimmten Zeitpunkten des Momentanwertes der Wechselspannung gemessen werden. Z .B . zum Zeitpunkt, wo der Momentanwert der Wechselspannung +300 V oder -300 V be- trägt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache Überprü- fung hinsichtlich des Ausschalterverhaltens der elektroni- schen Unterbrechungseinheit gegeben ist The first voltage threshold is, for example, advantageously 5-15% of the nominal voltage or applied voltage of the low-voltage circuit, for example 10%. This applies to both effective values and instantaneous values of the AC voltage, depending on the type of comparison selected. For example, the instantaneous value of the AC voltage can also be measured at specific points in time. E.g. at the time when the instantaneous value of the AC voltage is +300 V or -300 V. This has the particular advantage that it is easy to check the switch-off behavior of the electronic interrupter unit
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit die elekt- ronische Unterbrechungseinheit für eine erste Zeitspanne in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird. Hierbei wird die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungsein- heit ermittelt. Bei Überschreiten eines zweiten Spannungs- schwellwertes liegt eine zweite Fehlerbedingung vor, so dass ein weiteres niederohmig werden der elektronischen Unterbre- chungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte ver- mieden wird. In an advantageous embodiment of the invention, the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are open and the electronic interruption unit is switched to high resistance, the electronic interruption unit is switched to a low resistance state for a first period of time. Here, the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If a second voltage threshold value is exceeded, a second error condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming further low-impedance and/or the contacts are prevented from closing.
Die erste Zeitspanne kann im Bereich von einigen μs, bei- spielsweise 100 μs, bis in den Sekundenbereich lang sein. Sie ist prinzipiell nur durch das manuelle Einschalten der mecha- nischen Trennkontakteinheit begrenzt. Sie kann zum Beispiel im Bereich 100 μs bis 2 ms, beispielsweise 100 μs, 200 μs, ... 1 ms, 2 ms. Bei Schaltzeiten im Bereich 1ms bis 2 ms kann eine Spannungsänderung detektiert werden. Die Zeitspanne kann auch größer sein, beispielsweise bis zu 1 Sekunde . Dann kann überprüft werden, ob etwa 0 V Spannung (Momentan- bzw. dann auch Effektivwert der Spannung) über der elektronischen Un- terbrechung ( für eine „längere Zeitspanne" ) anliegen. Da die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit geöffnet sind, ist die Zeitspanne nur durch die Zeit begrenzt, bis die Kon- takte geschlossen werden. D.h. auch längere bzw. lange Test- zeiten bis weit über eine Sekunde hinaus sind möglich. The first period of time can be in the range from a few μs, for example 100 μs, to several seconds. In principle, it is only limited by manually switching on the mechanical isolating contact unit. For example, it can be in the range of 100 μs to 2 ms, for example 100 μs, 200 μs, . . . 1 ms, 2 ms. A voltage change can be detected with switching times in the range of 1 ms to 2 ms. The period of time can also be longer, for example up to 1 second. It can then be checked whether there is a voltage of around 0 V (instantaneous or then also effective value of the voltage) across the electronic interruption (for a "longer period of time"). Since the contacts of the mechanical isolating contact unit are open, the period of time is only limited by the time until the contacts are closed, i.e. longer or long test times of well over a second are also possible.
Der erste Spannungsschwellwert sollte bevorzug kleiner als 1 V sein. Der erste Spannungsschwellwert kann zwischen 0 Volt (bzw. größer 0 Volt) und kleiner ( z .B . 10 % Kleiner) als der Momentanwert der momentan angelegten Wechselspannung sein (speziell bei einer Überwachung bzw. einem Vergleich von Mo- mentanwerten) . The first voltage threshold should preferably be less than 1V. The first voltage threshold value can be between 0 volts (or greater than 0 volts) and smaller (e.g. 10% smaller) than the instantaneous value of the AC voltage currently applied (especially when monitoring or comparing instantaneous values).
Dies hat den besonderen Vorteil, dass die elektronische Unterbrechungseinheit hinsichtlich ihrer „Einschaltbarkeit" bzw. eingeschalteten Zustand überprüft werden kann. This has the particular advantage that the electronic Interruption unit can be checked in terms of their "switchability" or switched-on state.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei Vorliegen einer Fehlerbedingung ein Schließen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit vermieden. Insbesondere wird kein Freigabesignal (enable) an die mechanische Trenn- kontakteinheit (MK) abgegeben. In an advantageous embodiment of the invention, closing of the contacts of the mechanical isolating contact unit is avoided when an error condition is present. In particular, no release signal (enable) is sent to the mechanical isolating contact unit (MK).
Dies hat den besonderen Vorteil, dass nur ein funktionsfähi- ges Schutzschaltgerät mit einer funktionsfähigen elektroni- schen Unterbrechungseinheit einschaltbar ist. Somit wird die Betriebssicherheit im Niederspannungsstromkreis erhöht. Somit ist sichergestellt, dass die Einschaltbarkeit und die Aus- schaltbarkeit der elektronischen Unterbrechungseinheit funk- tioniert. This has the particular advantage that only a functioning protective switching device with a functioning electronic interruption unit can be switched on. This increases operational safety in the low-voltage circuit. This ensures that the ability to switch on and off the electronic interruption unit works.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit die elekt- ronische Unterbrechungseinheit für eine zweite Zeitspanne in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird. Hierbei (beim niederohmigen Zustand) wird die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt. Bei Über- schreitung eines dritten Spannungsschwellwertes liegt eine dritte Fehlerbedingung vor, die ein niederohmig schalten der elektronischen Unterbrechungseinheit vermeidet oder/und öff- nen der Kontakte initiiert. In an advantageous embodiment of the invention, the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit is switched to high resistance, the electronic interruption unit is switched to a low resistance state for a second period of time. Here (in the low-impedance state), the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If a third voltage threshold value is exceeded, a third error condition is present, which prevents the electronic interruption unit from being switched to low resistance and/or initiates the opening of the contacts.
Der dritte Spannungsschwellwert sollte bevorzug kleiner als 1 V sein. Der dritte Spannungsschwellwert kann zwischen 0 Volt (bzw. größer 0 Volt) und kleiner ( z .B . 10 % Kleiner) als derThe third voltage threshold should preferably be less than 1V. The third voltage threshold can be between 0 volts (or greater than 0 volts) and smaller (e.g. 10% smaller) than the
Momentanwert der momentan angelegten Wechselspannung sein (speziell bei einer Überwachung bzw. einem Vergleich von Mo- mentanwerten) . Instantaneous value of the currently applied AC voltage (especially when monitoring or comparing instantaneous values).
Die zweite Zeitspanne kann kurz sein. Beispielsweise kann die zweite Zeitspanne kleiner als 2 ms oder 1 ms sein, speziell zum Beispiel 500 μs oder 100 μs lang sein. Dies hat den besonderen Vorteil, dass auch in diesem Be- triebszustand eine Überprüfung der Einschaltbarkeit bzw. des eingeschalteten Zustandes elektronischen Unterbrechungsein- heit ermöglicht wird. Eine kurze Messung hat den Vorteil, dass die Last nur kurz mit Energie versorgt wird. The second period of time can be short. For example, the second period of time can be less than 2 ms or 1 ms, specifically for example 500 μs or 100 μs long. This has the particular advantage that, even in this operating state, it is possible to check whether the electronic interruption unit can be switched on or whether it is switched on. A short measurement has the advantage that the load is only supplied with energy for a short time.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die elektronische Unterbrechungseinheit dann in einen niederohmi- gen Zustand geschaltet, wenn der Momentanwert der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen vierten Spannungsschwellwert un- terschreitet. In an advantageous embodiment of the invention, the electronic interruption unit is then switched to a low-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection falls below a fourth voltage threshold value.
Der vierte Spannungsschwellwert kann ein Wert der (Schutz- ) Kleinspannung sein. Beispielsweise kann der vierte Span- nungsschwellwert 50 V betragen. The fourth voltage threshold value can be a value of the (protective) extra-low voltage. The fourth voltage threshold value can be 50 V, for example.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Überprüfung der elektronischen Unterbrechungseinheit hinsichtlich ihres Ein- schaltbarkeit mit einer Spannung bzw. zu Zeitpunkten der Spannungshöhe erfolgt, die ungefährlich ist. Somit wird eine hohe Betriebssicherheit bei gleichzeitiger Überprüfung des Schutzschaltgerätes erreicht. This has the particular advantage that the electronic interruption unit is checked with regard to its ability to be switched on with a voltage or at times of the voltage level that is harmless. In this way, a high level of operational safety is achieved while the protective switching device is checked at the same time.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und niederoh- mig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungsein- heit ermittelt wird. Bei Überschreitung des fünften Span- nungsschwellwertes liegt eine vierte Fehlerbedingung vor, die ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. In an advantageous embodiment of the invention, the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit is switched to low resistance, the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If the fifth voltage threshold value is exceeded, a fourth fault condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the contacts to open.
Der fünfte Spannungsschwellwert sollte kleiner als 1 V sein. Idealerweise ist der fünfte Spannungsschwellwert abhängig von der Höhe des gemessen Momentanwertes (auch Ef fektivewertes, RMS-Wertes) des Stromes. The fifth voltage threshold should be less than 1V. Ideally, the fifth voltage threshold value depends on the level of the measured instantaneous value (also effective value, RMS value) of the current.
Alternativ zum Spannungsschwellwert bzw. hierzu kann aus dem gemessenen Spannungswert und dem gemessenen Stromwert ( z .B . Momentanwerte zu einem bestimmten Zeitpunkt; alternativ Effektivwerte bzw. RMS-Werte) ein Widerstandswert der elekt- ronischer Unterbrechungseinheit ermittelt werden. Der ermit- telte Widerstandswert wird mit einem ersten Widerstands- schwellwert verglichen. Bei Überschreitung des ersten Wider- standsschwellwertes liegt die vierte Fehlerbedingung vor, die ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. As an alternative to the voltage threshold value or to this, the measured voltage value and the measured current value (e.g. instantaneous values at a specific point in time; alternatively RMS values or RMS values), a resistance value of the electronic interruption unit can be determined. The resistance value determined is compared with a first resistance threshold value. If the first resistance threshold value is exceeded, the fourth error condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the opening of the contacts.
Der erste Widerstandsschwellwert hängt von der elektronischen Unterbrechungseinheit, insbesondere vom halbleiterbasierten Schaltelement, ab. Beispielsweise ist der erste Widerstands- schwellwert doppelt so groß wie der Widerstand der elektroni- schen Unterbrechungseinheit im intakten, insbesondere kalten, Zustand. Beispielsweise kann er kleiner als 100 mOhm, insbe- sondere kleiner als 50 mOhm sein. The first resistance threshold value depends on the electronic interruption unit, in particular on the semiconductor-based switching element. For example, the first resistance threshold value is twice as high as the resistance of the electronic interruption unit in the intact, in particular cold, state. For example, it can be less than 100 mOhm, in particular less than 50 mOhm.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Überprüfung der elektronischen Unterbrechungseinheit im laufenden Betrieb er- folgt und bei fehlerhafter elektronischer Unterbrechungsein- heit eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungs- stromkreis initiiert wird, sodass ein sicherer Zustand vor- liegt. This has the particular advantage that the electronic interruption unit is checked during operation and, in the event of a faulty electronic interruption unit, avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated, so that a safe state is present.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und niederoh- mig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine dritte Zeitspanne in einen hochohmigen Zustand geschaltet wird. Im hochohmigen Zustand wird die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt. Bei Unter- schreitung eines sechsten Spannungsschwellwertes liegt eine fünfte Fehlerbedingung vor, die ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öff- nen der Kontakte initiiert. In an advantageous embodiment of the invention, the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit is switched to low resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a high resistance state for a third period of time. In the high-impedance state, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If the voltage falls below a sixth threshold value, a fifth error condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the contacts to open.
Die die dritte Zeitspanne sollte bevorzugt sehr kurz sein. Beispielsweise kann die dritte Zeitspanne kleiner als 20 ms, 10 ms, 5 ms, 2 ms oder 1 ms, spezieller kleiner als 500 μs oder 100 μs lang sein ( jeder Zwischenwert ist möglich und of- fenbart) . Dadurch werden vorteilhaft die Lasten bzw. Verbraucher nicht so lange vom Netz getrennt. The third period of time should preferably be very short. For example, the third period of time can be less than 20 ms, 10 ms, 5 ms, 2 ms or 1 ms, more specifically less than 500 μs or 100 μs (any intermediate value is possible and disclosed). As a result, the loads or consumers are advantageously not disconnected from the network for so long.
Der sechste Spannungsschwellwert kann wie der erste Span- nungsschwellwert bemessen sein. Der sechste Spannungs schwell- wert kann abhängig von der Impedanz bzw. dem Widerstand der Last bzw. dem Laststrom bemessen sein, insbesondere der vor- her geflossen ist. The sixth voltage threshold can be dimensioned like the first voltage threshold. The sixth voltage threshold value can be dimensioned as a function of the impedance or the resistance of the load or the load current, in particular that has flowed beforehand.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache Überprü- fung während des laufenden Betriebes hinsichtlich des Aus- schaltverhaltens bzw. der Ausschaltbarkeit der elektronischen Unterbrechungseinheit gegeben ist Weiterhin kann vorteilhaft im Falle eines Energieabsorbers respektive Überspannungsschutzes innerhalb der elektronischen Unterbrechungseinheit auch dessen Funktionsfähigkeit geprüft werden. Wenn vorher Strom im Niederspannungsstromkreis ge- flossen ist, kann nach dem hochohmig werden der Freilaufstrom durch bzw. die entstehende Spannung über dem Energieabsorber geprüft werden. Wenn unter einem vorhandenen Stromfluss die elektronische Unterbrechungseinheit geöffnet wird, steigt die Spannung (auf Grund der Induktivität im Leitungskreis) bis auf die Spannung des Überspannungsschutzes an. Somit kann die Funktionsfähigkeit des Energie Absorbers geprüft werden. Vorteilhafterweise kann das hochohmig werden der elektroni- schen Unterbrechungseinheit im Nulldurchgang des Stromes er- folgen. Dies hat den besonderen Vorteil, dass es zu keinem Abriss des Stromes kommt. Ferner, da die Last in diesem Mo- ment mit keinem Strom versorgt wird, die Messung weniger Aus- wirkungen auf die Last hat. Ferner ein Kommutierungsvorgang (Abnahme des Stromes im induktiven Stromkreis) nicht erfolgt und die elektronische Unterbrechungseinheit (inkl. Energy Ab- sorber) sofort sperren kann. This has the particular advantage that there is a simple check during ongoing operation with regard to the switch-off behavior or the ability to switch off the electronic interrupter unit. Furthermore, in the case of an energy absorber or overvoltage protection device within the electronic interrupter unit, its functionality can advantageously also be tested. If current was previously flowing in the low-voltage circuit, the free-wheeling current can be checked through the energy absorber or the voltage generated across the energy absorber after it has become high-impedance. If the electronic interrupting unit is opened under an existing current flow, the voltage rises (due to the inductance in the line circuit) up to the overvoltage protection voltage. In this way, the functionality of the energy absorber can be checked. Advantageously, the electronic interruption unit can become high-impedance when the current passes through zero. This has the particular advantage that the current does not break off. Furthermore, since the load is not supplied with current at this moment, the measurement has less impact on the load. Furthermore, a commutation process (reduction of the current in the inductive circuit) does not take place and the electronic interruption unit (including energy absorber) can block immediately.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die elektronische Unterbrechungseinheit dann in einen hochohmigen Zustand geschaltet, wenn der Momentanwert der Spannung zwi- schen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen siebenten Spannungsschwellwert überschreitet, insbesondere wenn der Momentanwert der Spannung im Maximum ist. In an advantageous embodiment of the invention, the electronic interruption unit is switched to a high-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection exceeds a seventh voltage threshold value, in particular if the instantaneous value of voltage is at its maximum.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass die kurzzeitige Unter- brechung der Energiezufuhr in einem Maximum der zur Verfügung stehenden Energie erfolgt. Ferner, dass die elektronische Un- terbrechungseinheit unter maximaler Spannung geprüft wird, so dass eine Fehlfunktion frühzeitig erkannt werden kann. This has the particular advantage that the short-term interruption of the energy supply occurs when the energy available is at a maximum. Furthermore, that the electronic interruption unit is tested under maximum voltage, so that a malfunction can be detected at an early stage.
Der siebente Spannungsschwellwerte kann beispielsweise größer als 160 V, 200 V, 240 V oder 300 V sein ( jeder Zwischenwert ist ebenfalls möglich) . Der Momentanwert der Spannung im Ma- ximum ist 325 Volt (bei einem 230 Volt Netz) . The seventh voltage threshold can, for example, be greater than 160 V, 200 V, 240 V or 300 V (any intermediate value is also possible). The instantaneous value of the maximum voltage is 325 volts (in a 230 volt network).
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuerungseinheit einen Mikrocontroller auf . In an advantageous embodiment of the invention, the control unit has a microcontroller.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass die erfindungsgemäßen Funktionen zur Erhöhung der Sicherheit eines Schutzschaltge- rätes bzw. des zu schützenden elektrischen Niederspannungs- stromkreis durch ein (anpassbares) Computerprogrammprodukt realisiert werden können. Ferner können Änderungen und Ver- besserungen der Funktion dadurch individuell auf ein Schutz- schaltgerät geladen werden. This has the particular advantage that the functions according to the invention for increasing the safety of a protective switching device or of the electrical low-voltage circuit to be protected can be implemented by an (adaptable) computer program product. Furthermore, changes and improvements to the function can be loaded individually onto a protective switching device.
Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis mit elektronischen (halbleiterbasierten) Schaltelementen mit den gleichen und weiteren Vorteilen beansprucht. According to the invention, a corresponding method for a protective switching device for a low-voltage circuit with electronic (semiconductor-based) switching elements with the same and additional advantages is claimed.
Das Verfahren für ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis mit : The method for a circuit breaker protecting a low voltage electrical circuit comprising:
- einem Gehäuse mit mindestens einem netzseitigen Anschluss und einem lastseitigen Anschluss, - a housing with at least one mains-side connection and one load-side connection,
- einer (insbesondere zweipoligen) mechanischen Trennkontakt- einheit, die in Serie mit einer (insbesondere einpoligen) elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet ist, wobei die mechanische Trennkontakteinheit dem lastseitigen An- schluss und die elektronische Unterbrechungseinheit dem netz- seitigen Anschluss zugeordnet ist, - a (particularly two-pole) mechanical isolating contact unit which is connected in series with a (particularly single-pole) electronic interrupting unit, the mechanical isolating contact unit being assigned to the load-side connection and the electronic interrupting unit being assigned to the mains-side connection,
(insbesondere ein Pol der ( zweipoligen) mechanischen Trenn- kontakteinheit ist in Serie mit einem Pol der (einpoligen) elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet) ,(in particular one pole of the (two-pole) mechanical isolating contact unit is in series with one pole of the (single-pole) electronic interruption unit switched) ,
- dass die mechanische Trennkontakteinheit durch ein öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspan- nungsstromkreis geschalt werden kann, - that the mechanical isolating contact unit can be switched by opening contacts to prevent a current flow or by closing the contacts for a current flow in the low-voltage circuit,
- dass die elektronische Unterbrechungseinheit durch halblei- terbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet werden kann, - that the electronic interruption unit can be switched by semiconductor-based switching elements into a high-impedance state of the switching elements to avoid current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit,
- dass die Höhe des Stromes im Niederspannungsstromkreis, insbesondere zwischen netzseitigen Phasenleiteranschluss und lastseitigen Phasenleiteranschluss, ermittelt wird, - that the magnitude of the current in the low-voltage circuit, in particular between the line-side phase conductor connection and the load-side phase conductor connection, is determined,
- dass bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeit- grenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Nieder- spannungsstromkreises initiiert wird, - that when current and/or current-time limit values are exceeded, current flow in the low-voltage circuit is avoided,
- dass für einen Leiter die Höhe der Spannung über der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit (EU) ermittelt wird. - that the magnitude of the voltage across the electronic interrupting unit (EU) is determined for a conductor.
D.h. die Höhe der Spannung eines Pols über der elektronischen Unterbrechungseinheit. I.e. the magnitude of the voltage of a pole across the electronic interrupting unit.
Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Computerprogramm- produkt beansprucht. Das Computerprogrammprodukt umfass Be- fehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Mik- rocontroller diesen veranlassen die Sicherheit eines derarti- gen Schutzschaltgerätes zu verbessern bzw. eine höhere Si- cherheit im durch das Schutzschaltgerät zu schützenden elektrischen Niederspannungsstromkreis zu erreichen. Der Mikrocontroller ist Teil des Schutzschaltgerätes, insbe- sondere der Steuerungseinheit. According to the invention, a corresponding computer program product is claimed. The computer program product includes instructions which, when the program is executed by a microcontroller, cause the latter to improve the security of such a protective switching device or to achieve greater security in the electrical low-voltage circuit to be protected by the protective switching device. The microcontroller is part of the protective switching device, especially the control unit.
Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gespei- chert ist, beansprucht. According to the invention, a corresponding computer-readable storage medium on which the computer program product is stored is claimed.
Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Datenträgersig- nal, das das Computerprogrammprodukt überträgt, beansprucht. Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1 bzw. 21, als auch rückbezogen ledig- lich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Pa- tentansprüchen, insbesondere auch ein Rückbezug der anhängi- gen Anordnungsansprüche auf den unabhängigen Verfahrensan- spruch, bewirken eine Verbesserung eines Schutzschaltgerätes, insbesondere eine Verbesserung der Sicherheit eines Schutz- schaltgerätes bzw. des elektrischen Stromkreises, und stellen ein neues Konzept für ein Schutzschaltgerät bereit. According to the invention, a corresponding data carrier signal that transmits the computer program product is claimed. All configurations, both in dependent form referring back to patent claim 1 or 21, as well as referring back only to individual features or feature combinations of patent claims, in particular also a reference of the pending arrangement claims to the independent method claim, bring about a Improvement of a protective switching device, in particular an improvement in the safety of a protective switching device or the electrical circuit, and provide a new concept for a protective switching device.
Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. The characteristics, features and advantages of this invention described and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawing.
Dabei zeigt die Zeichnung: The drawing shows:
Figur 1 eine erste Darstellung eines Schutzschaltgerätes, Figure 1 shows a first representation of a protective switching device,
Figur 2 eine zweite Darstellung eines Schutzschaltgerätes, FIG. 2 shows a second representation of a protective switching device,
Figur 3 eine dritte Darstellung eines Schutzschaltgerätes mit ersten Spannungsverläufen, FIG. 3 shows a third representation of a protective switching device with first voltage curves,
Figur 4 eine vierte Darstellung eines Schutzschaltgerätes mit zweiten Spannungsverläufen, FIG. 4 shows a fourth representation of a protective switching device with second voltage curves,
Figur 5 eine fünfte Darstellung eines Schutzschaltgerätes, FIG. 5 shows a fifth representation of a protective switching device,
Figur 6 eine dritte Darstellung von Spannungsverläufen, FIG. 6 shows a third representation of voltage curves,
Figur 7 eine vierte Darstellung von Spannungsverläufen, FIG. 7 shows a fourth illustration of voltage curves,
Figur 8 eine sechste Darstellung eines Schutzschaltgerätes, FIG. 8 shows a sixth illustration of a protective switching device,
Figur 9 eine fünfte Darstellung von Spannungsverläufen, Figur 10 eine sechste Darstellung von Spannungsverläufen, FIG. 9 shows a fifth representation of voltage curves, FIG. 10 shows a sixth representation of voltage curves,
Figur 11 eine siebente Darstellung eines Schutzschaltgerätes. FIG. 11 shows a seventh representation of a protective switching device.
Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Schutzschaltgerätes SG zum. Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises, insbesondere Niederspannungswechselstromkreis, mit einem Ge- häuse GEH, aufweisend: Figure 1 shows a representation of a protective switching device SG for. Protection for an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating current circuit, with a housing GEH, having:
- mindestens einem netzseitigen Anschluss, im Beispiel einen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG sowie einem netzseiti- gen Phasenleiteranschluss LG, mindestens einem lastseitigen Anschluss, im Beispiel einem lastseitigen Neutralleiteranschluss NL sowie einem lastseiti- gen Phasenleiteranschluss LL des Niederspannungsstromkreises; an der Netzseite GRID ist üblicherweise eine Energiequelle angeschlossen, an der Lastseite LOAD ist üblicherweise ein Verbraucher ange- schlossen; - at least one grid-side connection, in the example a grid-side neutral conductor connection NG and a grid-side phase conductor connection LG, at least one load-side connection, in the example a load-side neutral conductor connection NL and a load-side phase conductor connection LL of the low-voltage circuit; an energy source is usually connected to the grid side GRID, and a consumer is usually connected to the load side LOAD;
- eine mechanische Trennkontakteinheit MK mit lastseitigen Anschlusspunkten APLL, APNL und netzseitigen Anschlusspunkten APLG, APNG, wobei für den Neutralleiter ein lastseitiger Anschlusspunkt- A mechanical isolating contact unit MK with load-side connection points APLL, APNL and network-side connection points APLG, APNG, with a load-side connection point for the neutral conductor
APNL, für den Phasenleiter ein lastseitiger AnschlusspunktAPNL, a load-side connection point for the phase conductor
APLL, für den Neutralleiter ein netzseitiger AnschlusspunktAPLL, a grid-side connection point for the neutral conductor
APNG, für den Phasenleiter ein netzseitiger AnschlusspunktAPNG, a grid-side connection point for the phase conductor
APLG vorgesehen ist. Die lastseitigen Anschlusspunkte APNL, APLL sind mit den lastseitigen Neutral- und Phasenleiteran- schlüssen NL, LL verbunden, so dass ein öffnen von Kontakten KKN, KKL zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstrom- kreis schaltbar ist, d.h. die mechanische Trennkontakteinheit ist dem lastseitigen Anschluss zugeordnet, APLG is provided. The load-side connection points APNL, APLL are connected to the load-side neutral and phase conductor connections NL, LL, so that opening of contacts KKN, KKL to avoid current flow or closing of the contacts for current flow in the low-voltage circuit can be switched, i.e. the mechanical isolating contact unit is assigned to the load-side connection,
- eine, insbesondere einpolige , elektronische Unterbrechungs- einheit EU, (die bei einpoliger Ausführung insbesondere im Phasenleiter angeordnet ist, ) mit einem netzseitigen Verbindungspunkt EUG, der mit dem netzseitigen Phasenleiteranschluss LG in elektrischer Verbindung steht, und einem lastseitigen Verbindungspunkt EUL, der mit dem netzsei- tigen Anschlusspunkt APLG der mechanischen Trennkontaktein- heit MK in elektrischer Verbindung steht bzw. verbunden ist, d.h. die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist dem netz- seitigen Anschluss zugeordnet, wobei die elektronische Unterbrechungseinheit durch halblei- terbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Nieder spannungsstromkreis aufweist, - A, in particular single-pole, electronic interruption unit EU (which is arranged in the single-pole version in particular in the phase conductor) with a mains-side connection point EUG, which is connected to the mains-side phase conductor connection LG in electrical There is a connection and a load-side connection point EUL, which is electrically connected to the line-side connection point APLG of the mechanical disconnecting contact unit MK, ie the electronic interruption unit EU is assigned to the line-side connection, the electronic interruption unit through semiconductor-based switching elements has a high-impedance state of the switching elements to prevent current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit,
- eine Stromsensoreinheit SI, zur Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises, die insbesondere im Phasenleiter angeordnet ist, - a current sensor unit SI, for determining the level of the current of the low-voltage circuit, which is arranged in particular in the phase conductor,
- einer Steuerungseinheit SE, die mit der Stromsensoreinheit SI, der mechanischen Trennkontakteinheit MK und der elektro- nischen Unterbrechungseinheit EU verbunden ist, wobei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird. - A control unit SE, which is connected to the current sensor unit SI, the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU, with current and/or current time limit values being exceeded avoiding a current flow in the low-voltage circuit being initiated.
Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät derart ausgestal- tet, dass für einen Leiter (einen Pol) die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelbar ist bzw. ermittelt wird. According to the invention, the protective switching device is designed in such a way that the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit can be determined or is determined for a conductor (a pole).
Erfindungsgemäß kann eine mit der Steuerungseinheit SE ver- bundene erste Spannungssensoreinheit SUI vorgesehen sein, die die Höhe der Spannung zwischen netzseitigen Verbindungspunkt EUG und lastseitigen Verbindungspunkt EUL der elektronischen Unterbrechungseinheit EU ermittelt. According to the invention, a first voltage sensor unit SUI connected to the control unit SE can be provided, which determines the magnitude of the voltage between the grid-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU.
Bei der Spannungsmessung durch die erste Spannungssensorein- heit SUI kann alternativ auch die Spannung über der Serien- schaltung von elektronischer Unterbrechungseinheit EU und Stromsensor SI ermittelt werden, wie in Figur 1 dargestellt. Die Stromsensoreinheit SI weist einen sehr geringen Innenwi- derstand auf, so dass die Ermittlung der Höhe der Spannung nicht oder vernachlässigbar beeinträchtigt wird. Erfindungsgemäß kann ferner, je nach Ausgestaltung, zwischen den netzseitigen Anschlusspunkten APLG, APNG der mechanischen Trennkontakteinheit MK eine Messimpedanz ZM geschaltet. Die Messimpedanz ZM kann beispielsweise ein elektrischer Wider- stand oder/und Kondensator sein. Die Messimpedanz kann ferner eine Induktivität sein. Insbesondere kann die Messimpedanz eine Serienschaltung oder Parallelschaltung eines Widerstan- des oder/und Kondensator oder/und Induktivität sein. Alternatively, when the voltage is measured by the first voltage sensor unit SUI, the voltage across the series connection of electronic interruption unit EU and current sensor SI can also be determined, as shown in FIG. The current sensor unit SI has a very low internal resistance, so that the determination of the voltage level is not affected or is only negligibly affected. According to the invention, depending on the configuration, a measuring impedance ZM can also be connected between the network-side connection points APLG, APNG of the mechanical isolating contact unit MK. The measuring impedance ZM can be an electrical resistor and/or capacitor, for example. The measuring impedance can also be an inductance. In particular, the measuring impedance can be a series connection or parallel connection of a resistor and/or capacitor and/or inductance.
Vorteilhafterweise kann eine zweite Spannungssensoreinheit SU2 vorgesehen ist, die die Höhe der Spannung zwischen netz- seitigen Neutralleiteranschluss NG und netzseitigen Phasen- leiteranschluss LG ermittelt. A second voltage sensor unit SU2 can advantageously be provided, which determines the magnitude of the voltage between the line-side neutral conductor connection NG and the line-side phase conductor connection LG.
Die erste Spannungssensoreinheit kann auch ersetzt werden, in dem zwei Spannungsmessungen (vor der elektronischen Unterbre- chungseinheit und nach der elektronischen Unterbrechungsein- heit) verwendet werden. Durch eine Differenzbildung wird die Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermit- telt. The first voltage sensor unit can also be replaced by using two voltage measurements (before the electronic interrupting unit and after the electronic interrupting unit). The voltage across the electronic interruption unit is determined by calculating the difference.
So kann eine/die mit der Steuerungseinheit SE verbundene zweite Spannungssensoreinheit SU2 vorgesehen sein, die die Höhe einer zweiten Spannung zwischen netzseitigen Neutrallei- teranschluss NG und netzseitigen Phasenleiteranschluss LG er- mittelt. Ferner kann eine mit der Steuerungseinheit verbun- dene (nicht dargestellte) dritte Spannungssensoreinheit SU3 vorgesehen sein, die die Höhe einer dritten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und lastseitigen Ver- bindungspunkt EUL der elektronischen Unterbrechungseinheit EU ermittelt. Das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass aus der Differenz zwischen zweiter und dritter Spannung die Höhe einer/der ersten Spannung zwischen netzseitigen Ver- bindungspunkt EUG und lastseitigen Verbindungspunkt EUL der elektronischen Unterbrechungseinheit EU ermittelt wird. A/the second voltage sensor unit SU2 connected to the control unit SE can be provided, which determines the level of a second voltage between the network-side neutral conductor connection NG and the network-side phase conductor connection LG. Furthermore, a third voltage sensor unit SU3 (not shown) connected to the control unit can be provided, which determines the level of a third voltage between the network-side neutral conductor connection NG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU. The protective switching device is designed in such a way that the level of a/the first voltage between the network-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU is determined from the difference between the second and third voltage.
Im Beispiel gemäß Figur 1 ist die elektronische Unterbre- chungseinheit EU einpolig ausgeführt, im Beispiel im Phasen- leiter. Hierbei ist der netzseitige Anschlusspunkt APNG für den Neutralleiter der mechanischen Trennkontakteinheit MK mit den netzseitigen Neutralleiteranschluss NG des Gehäuses GEH verbunden. In the example according to FIG. 1, the electronic interruption unit EU has a single-pole design, in the example in the phase conductor. Here, the network-side connection point APNG for the neutral conductor of the mechanical isolating contact unit MK is connected to the mains-side neutral conductor connection NG of the housing GEH.
Das Schutzschaltgerät SG ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK durch die Steuerungseinheit SE geöffnet, aber nicht geschlos- sen werden können, was durch einen Pfeil von der Steuerungs- einheit SE zur mechanischen Trennkontakte Einheit MK angedeu- tet ist. The protective switching device SG is advantageously designed such that the contacts of the mechanical isolating contact unit MK can be opened by the control unit SE but not closed, which is indicated by an arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK.
Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist durch eine mecha- nische Handhabe HH am Schutzschaltgerät SG bedienbar, um ein manuelles (händisches) öffnen oder ein Schließen der Kontakte KKL, KKN zu schalten. Die mechanische Handhabe HH zeigt den Schaltzustand (Offen oder Geschlossen) der Kontakte der me- chanischen Trennkontakte Einheit MK an. Des Weiteren kann die Kontaktstellung (bzw. die Position der Handhabe) , d.h. der Schaltzustand, an die Steuerungseinheit SE übermittelbar sein. Dazu kann z .B . ein Positionssensor vorgesehen sein, der die Position erfasst und ein entsprechendes Positionssignal abgibt. The mechanical isolating contact unit MK can be operated by a mechanical handle HH on the protective switching device SG in order to open or close the contacts KKL, KKN manually. The mechanical handle HH indicates the switching status (open or closed) of the contacts of the mechanical isolating contact unit MK. Furthermore, the contact position (or the position of the handle), i.e. the switching state, can be transmitted to the control unit SE. For this purpose e.g. a position sensor may be provided which detects the position and emits a corresponding position signal.
Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass ein (manuelles) Schließen der Kontakte durch die mechanische Handhabe erst nach einer Freigabe (Enable) , insbesondere einem Freigabesignal, möglich ist. Dies ist ebenfalls durch den Pfeil von der Steuerungseinheit SE zur mechanischen Trennkontakte Einheit MK angedeutet. D. h. , die Kontakte KKL, KKN der mechanischen Trennkontaktein- heit MK können durch die Handhabe HH erst bei Vorliegen der Freigabe bzw. des Freigabesignals (von der Steuerungseinheit SE) geschlossen werden. Ohne die Freigabe bzw. das Freigabe- signal kann die Handhabe HH zwar betätigt, die Kontakte aber nicht geschlossen werden ( „Dauerrutscher" ) . The mechanical isolating contact unit MK is advantageously designed in such a way that a (manual) closing of the contacts by the mechanical handle is only possible after a release (enable), in particular a release signal. This is also indicated by the arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK. i.e. The contacts KKL, KKN of the mechanical isolating contact unit MK can only be closed by the handle HH when the release or the release signal (from the control unit SE) is present. Although the handle HH can be actuated without the release or the release signal, the contacts cannot be closed ("permanently slipping").
Das Schutzschaltgerät SG weist eine Energieversorgung NT, beispielsweise ein Netzteil, auf . Insbesondere ist die Energieversorgung NT für die Steuerungseinheit SE vorgesehen, was durch eine Verbindung zwischen Energieversorgung NT und Steuerungseinheit SE in Figur 1 angedeutet ist. Die Energie- versorgung NT ist (andererseits) mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und dem netzseitigen Phasenleiter- anschluss LG verbunden. In die Verbindung zum netzseitigen Neutralleiteranschluss NG (oder/und Phasenleiteranschluss LG) kann vorteilhaft eine Sicherung SS, insbesondere Schmelzsi- cherung, vorgesehen sein. The protective switching device SG has an energy supply NT, for example a power pack. In particular, the Power supply NT provided for the control unit SE, which is indicated by a connection between power supply NT and control unit SE in Figure 1. The power supply NT is (on the other hand) connected to the line-side neutral conductor connection NG and the line-side phase conductor connection LG. A fuse SS, in particular a fuse, can advantageously be provided in the connection to the network-side neutral conductor connection NG (or/and phase conductor connection LG).
Alternativ kann die Messimpedanz ZM über die Sicherung SS mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss NG verbunden sein. Damit kann vorteilhaft eine dreipolige Elektronikeinheit EE (Fig 11 ) realisiert werden, beispielsweise als Modul, die drei Anschlusspunkte aufweist, einen Neutralleiteranschluss- punkt und zwei Phasenleiteranschlusspunkte. Die Elektroni- keinheit EE weist beispielsweise die elektronische Unterbre- chungseinheit EU, die Steuerungseinheit SE, die Energiever- sorgung NT (insbesondere inklusive Sicherung SS) , die Stromsensoreinheit SI, die erste Spannungssensoreinheit SUI und optional die zweite Spannungssensoreinheit SU2 auf . Alternatively, the measuring impedance ZM can be connected to the line-side neutral conductor connection NG via the fuse SS. A three-pole electronics unit EE (FIG. 11) can thus advantageously be implemented, for example as a module which has three connection points, a neutral conductor connection point and two phase conductor connection points. The electronic unit EE has, for example, the electronic interruption unit EU, the control unit SE, the energy supply NT (particularly including fuse SS), the current sensor unit SI, the first voltage sensor unit SUI and optionally the second voltage sensor unit SU2.
Der Niederspannungsstromkreis kann ein Dreiphasenwechsel- stromkreis sein, mit einem Neutralleiter und drei Phasenlei- tern. Das Schutzschaltgerät kann hierfür als dreiphasige Va- riante ausgestaltet sein und beispielsweise weitere netzsei- tige und lastseitige Phasenleiteranschlüsse aufweisen. Zwi- schen den weiteren netzseitigen und lastseitigen Phasenlei- teranschlüssen ist in analoger Weise jeweils eine Serien- schaltungen einer elektronischen Unterbrechungseinheit nebst Kontakt der mechanischen Trennkontakteinheit vorgesehen. Fe- ner ist eine Spannungsermittlung, insbesondere erste Span- nungssensoreinheiten, vorgesehen. The low-voltage circuit can be a three-phase AC circuit, with a neutral wire and three phase wires. For this purpose, the protective switching device can be designed as a three-phase variant and can have, for example, further line-side and load-side phase conductor connections. Between the other line-side and load-side phase conductor connections, a series connection of an electronic interruption unit together with the contact of the mechanical isolating contact unit is provided in an analogous manner. Furthermore, a voltage determination, in particular first voltage sensor units, is provided.
Die Meßimpedanz ZM sollte einen sehr hohen Wert (Widerstands- oder Impedanzwert) haben, um die Verluste gering zu halten. Die Höhe des Wertes der Meßimpedanz sollte so bemessen sein, dass der Strom durch die Meßimpedanz bei angelegter Netzspannung kleiner als 1 mA ist, so dass die Verluste in der Meßimpedanz ZM (vernachlässigbar) klein sind. Bevorzugt ist der (Meß-) Strom kleiner als 0, 1 mA. The measuring impedance ZM should have a very high value (resistance or impedance value) in order to keep losses low. The level of the value of the measuring impedance should be dimensioned in such a way that the current through the measuring impedance when the Mains voltage is less than 1 mA, so that the losses in the measuring impedance ZM (negligible) are small. The (measuring) current is preferably less than 0.1 mA.
Beispielsweise bei einem Widerstand einem Wert von z .B . 1 MOhm. Ein Wert von 1 MOhm führt zu Verlusten von etwa 50 mW in einem 230 V Niederspannungsstromkreis. For example, with a resistance of z .B. 1 MOhm. A value of 1 MOhm results in losses of about 50 mW in a 230 V low voltage circuit.
Die Meßimpedanz sollte vorteilhaft größer als 100 KOhm, 500 KOhm, 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm, 4 MOhm, 5 MOhm oder mehr sein. The measuring impedance should advantageously be greater than 100 KOhm, 500 KOhm, 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm, 4 MOhm, 5 MOhm or more.
Mit hochohmig ist ein Zustand gemeint, bei dem nur noch ein Strom vernachlässigbarer Größe fließt. Insbesondere sind mit hochohmig Widerstandswerte von größer als 1 Kiloohm, besser größer als 10 Kiloohm, 100 Kiloohm, 1 Megaohm, 10 Megaohm, 100 Megaohm, 1 Gigaohm oder größer gemeint. High-impedance means a state in which only a current of negligible magnitude flows. In particular, by high resistance is meant resistance values greater than 1 kilohm, more preferably greater than 10 kilohms, 100 kilohms, 1 megohm, 10 megohms, 100 megohms, 1 gigaohm, or greater.
Mit niederohmig ist ein Zustand gemeint, bei dem der auf dem Schutzschaltgerät angegebene Stromwert fließen könnte. Insbesondere sind mit niederohmig Widerstandswerte gemeint, die kleiner als 10 Ohm, besser kleiner als 1 Ohm, 100 Milli- ohm, 10 Milliohm, 1 Milliohm oder kleiner sind. Low-impedance means a state in which the current value specified on the protective switching device could flow. In particular, low-impedance means resistance values that are less than 10 ohms, better less than 1 ohm, 100 milliohms, 10 milliohms, 1 milliohm or less.
Figur 2 zeigt eine Abbildung gemäß Figur 1, mit dem Unter- schied, dass an der Netzseite GRID eine Energiequelle EQ mit einer Nennspannung UN des Niederspannungsstromkreises ange- schlossen ist. Ferner an der Lastseite LOAD ein Verbraucher bzw. Energiesenke ES angeschlossen ist. FIG. 2 shows an illustration according to FIG. 1, with the difference that an energy source EQ with a nominal voltage U N of the low-voltage circuit is connected to the network side GRID. Furthermore, a consumer or energy sink ES is connected to the load side LOAD.
Weiterhin ist bei der Verbindung von Steuerungseinheit SE zur mechanischen Trennkontakte Einheit MK ein Freigabesignal enable eingezeichnet. Furthermore, a release signal enable is drawn in at the connection of the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK.
Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist in einem geöffne- ten Zustand OFF dargestellt, d. h. mit geöffneten Kontakten KKN, KKL zur Vermeidung eines Stromflusses. The mechanical isolating contact unit MK is shown in an open state OFF, i. H. with open contacts KKN, KKL to avoid current flow.
Das Schutzschaltgerät SG arbeitet beispielsweise prinzipiell derart, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und niederohmiger Unterbrechungseinheit und The protective switching device SG works, for example, in principle such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit and low-impedance interruption unit and
- bei einem ermittelten Strom, der einen ersten Stromwert überschreitet, insbesondere dass der erste Stromwert für eine erste Zeitgrenze überschritten wird, die elektronische Unter- brechungseinheit EU hochohmig wird und die mechanische Trenn- kontakteinheit MK geschlossen bleibt, - When a current is determined, which has a first current value exceeds, in particular that the first current value is exceeded for a first time limit, the electronic interruption unit EU becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit MK remains closed,
- bei einem ermittelten Strom, der einen höheren zweiten Stromwert, insbesondere für eine zweite Zeitgrenze, über- schreitet, die elektronische Unterbrechungseinheit EU hochoh- mig wird und die mechanische Trennkontakteinheit MK geöffnet wird, - if a current is determined which exceeds a higher second current value, in particular for a second time limit, the electronic interruption unit EU becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit MK is opened,
- bei einem ermittelten Strom, der einen noch höheren dritten Stromwert überschreitet, die elektronische Unterbrechungsein- heit hochohmig wird und die mechanische Trennkontakteinheit MK geöffnet wird. - When a current is determined which exceeds an even higher third current value, the electronic interrupting unit becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit MK is opened.
Figur 3 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 2, mit verschiede- nen Unterschieden. Die Spannungen am und im Schutzschaltgerät sind näher dargestellt : FIG. 3 shows an illustration according to FIG. 2, with various differences. The voltages on and in the protective switching device are shown in more detail:
- die Nennspannung UN der Energiequelle EQ des Niederspan- nungsstromkreises, - the nominal voltage U N of the energy source EQ of the low-voltage circuit,
- die zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und netzseitigen Phasenleiteranschluss LG anliegende Netzspannung ULN, - the line voltage U LN present between the line-side neutral conductor connection NG and the line-side phase conductor connection LG,
- die im Schutzschaltgerät durch die zweite Spannungs- sensoreinheit SU2 gemessene zweite Spannung U2 bzw. UN, GND,- the second voltage U2 or U N, GND measured in the protective switching device by the second voltage sensor unit SU2,
- die mit der ersten Spannungssensor Einheit SU1 über der elektronischen Unterbrechungseinheit EU gemessene erste Span- nung U1 bzw. USW - the first voltage U1 or U SW measured with the first voltage sensor unit SU1 across the electronic interruption unit EU
In dieser Variante gemäß Figur 3 wird die erste Spannung U1 (bzw. USW) direkt über der elektronischen Unterbrechungsein- heit gemessen (d.h. ohne Stromsensoreinheit SI ) . Die zweite Spannung U2 (bzw. UN, GND ) entspricht der Netzspannung ULN abzü- glich des (minimalen) Spannungsabfalls über der Stromsensoreinheit SI sowie den ohmschen Verlusten, Weiter ist ein Detail der elektronischen Unterbrechungsein- heit EU dargestellt, wobei die (einpolige) elektronische Un- terbrechungseinheit EU halbleiterbasierte Schaltelemente T1, T2 aufweist. Im Beispiel gemäß Figur 3 sind zwei in Serie ge- schaltete halbleiterbasierte Schaltelemente T1, T2 vorgesehen. Vorteilhaft ist über der Serienschaltung der bei- den halbleiterbasierten Schalt element en T1, T2 eine Überspan- nungsschutzeinrichtung TVS vorgesehen. In this variant according to FIG. 3, the first voltage U1 (or U SW ) is measured directly across the electronic interruption unit (ie without a current sensor unit SI). The second voltage U2 (or U N, GND ) corresponds to the mains voltage U LN minus the (minimum) voltage drop across the current sensor unit SI and the ohmic losses. A detail of the electronic interruption unit EU is also shown, with the (single-pole ) electronic interruption unit EU has semiconductor-based switching elements T1, T2. In the example according to FIG. 3, there are two series-connected semiconductor-based switching elements T1, T2 intended. An overvoltage protection device TVS is advantageously provided above the series connection of the two semiconductor-based switching elements T1, T2.
In der Ausgestaltung gemäß Figur 3 sind zwei unidirektionale elektronische Schaltelemente in Serie geschaltet (antiseri- ell) . Das erste unidirektionale Schaltelement ist hierbei in einer ersten Stromrichtung schaltbar angeordnet und das zweite unidirektionale Schaltelement in der entgegengesetzten Stromrichtung schaltbar angeordnet, wobei die unidirektiona- len Schaltelemente entgegen ihrer Stromschaltrichtung (direkt oder indirekt, z .B . durch interne oder extern parallel ge- schaltete Dioden) leitend sind. Insbesondere ist das Schutz- schaltgerät derart ausgestaltet, dass das erste und das zweite Schaltelement unabhängig voneinander schaltbar sind. In the embodiment according to FIG. 3, two unidirectional electronic switching elements are connected in series (anti-serial). The first unidirectional switching element is arranged so that it can be switched in a first current direction and the second unidirectional switching element arranged so that it can be switched in the opposite current direction, with the unidirectional switching elements being switched counter to their current switching direction (directly or indirectly, e.g. by internal or external parallel-connected diodes) are conductive. In particular, the protective switching device is designed in such a way that the first and the second switching element can be switched independently of one another.
Im Folgenden wird folgende Situation betrachtet : The following situation is considered below:
- Es liegt Nennspannung bzw. Netzspannung ( z .B . 230 V AC) am netzseitigen Anschluss LG, NG bzw. Netzseite GRID bzw. Netz- anschluss des Schutzschaltgerätes an, - There is nominal voltage or mains voltage (e.g. 230 V AC) at the mains-side connection LG, NG or mains-side GRID or mains connection of the protective switching device,
- Es ist ein Verbraucher bzw. Energiesenke ES bzw. Last an der Lastseite LOAD des Schutzschaltgerätes angeschlossen, - A consumer or energy sink ES or load is connected to the load side LOAD of the protective switching device,
Im ersten Schritt soll die Überprüfung im AUS-Zustand des elektronischen Schutzgerätes betrachtet werden. In the first step, the check in the OFF state of the electronic protection device should be considered.
Dazu ist : Is to :
- Der mechanische Trennkontakteinheit ist geöffnet (Kontakte offen) - The mechanical isolating contact unit is open (contacts open)
- Die elektronische Unterbrechungseinheit ist ausgeschaltet (halbleiterbasierte Schaltelemente hochohmig) - The electronic interruption unit is switched off (semiconductor-based switching elements have high resistance)
- Die Steuerungseinheit (inkl. Controller-Einheit) ist aktiv - The control unit (incl. controller unit) is active
Das elektrische Potential zwischen der elektronischen Unter- brechungseinheit und der mechanischen Trennkontakteinheit ist durch die Meßimpedanz ZM und der Impedanz der elektronischen Unterbrechungseinheit im ausgeschalteten Zustand definiert (Spannungsteiler) . The electrical potential between the electronic interruption unit and the mechanical isolating contact unit is defined by the measuring impedance ZM and the impedance of the electronic interruption unit when switched off (voltage divider).
Die Steuerungseinheit kann nun zu einem beliebigen Zeitpunkt (und somit zu einer bestimmten Spannungsaufteilung ( je nach Momentanwert der Spannung, Halbwelle der Spannung) die halb- leiterbasierten Schaltelemente (welcher der beiden Halbleiter ist aktiv? ) einschalten. Unter Berücksichtigung der Polarität der Wechselspannung respektive AC-Spannung können hiermit die Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit EU getestet werden. The control unit can now be activated at any time (and thus at a specific voltage distribution (depending on the momentary value of the voltage, half-wave of the voltage) switch on the semiconductor-based switching elements (which of the two semiconductors is active?). The switching elements of the electronic interruption unit EU can be tested with this, taking into account the polarity of the AC voltage or AC voltage.
Die elektronische Unterbrechungseinheit EU (respektive der elektronische Schalter) wird somit für z .B . eine sehr kurze Zeit (im Millisekunden-Bereich) eingeschaltet. Ist die elekt- ronische Unterbrechungseinheit funktionsfähig, kann dies durch die (gleichzeitige) Spannungsmessung ( z .B . erste Span- nungssensoreinheit, zweite Spannungssensoreinheit) und (an- schließende) Auswertung festgestellt werden. Z .B . kann bei einem defekten halbleiterbasierten Schaltelement festgestellt werden, ob er stets eingeschaltet bleibt (Fehlerbild: „durch- legiert" ) oder stets ausgeschaltet bleibt (Fehlerbild: „durchgebrannt" ) . The electronic interruption unit EU (or the electronic switch) is thus used for e.g. switched on for a very short time (in the millisecond range). If the electronic interruption unit is functional, this can be determined by the (simultaneous) voltage measurement (e.g. first voltage sensor unit, second voltage sensor unit) and (subsequent) evaluation. E.g. In the case of a defective semiconductor-based switching element, it can be determined whether it always remains switched on (fault pattern: "alloyed through") or always remains off (fault pattern: "blown through").
Somit sind zwei typische und häufige Fehlerbilder abgedeckt. Ist die Überprüfung fehlerfrei, kann eine Freigabe zum Ein- schalten des Schutzschaltgerätes, speziell der elektronischen Unterbrechungseinheit bzw. der mechanischen Trennkontaktein- heit, erfolgen. This covers two typical and frequent error patterns. If the check is error-free, the protective switching device, specifically the electronic interruption unit or the mechanical isolating contact unit, can be enabled to switch on.
Ist die Überprüfung nicht fehlerfrei, wird keine Freigabe zum Einschalten des Schutzschaltgerätes erfolgen, sodass der Ab- gang nicht eingeschaltet werden kann und somit ein gefährli- cher Zustand verhindert wird. If the check is not error-free, there will be no release for switching on the protective switching device, so that the outgoing feeder cannot be switched on and a dangerous state is thus prevented.
Das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass bei ge- öffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit MK und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungsein- heit EU die Höhe der Spannung über der elektronischen Unter- brechungseinheit, d.h. die erste Spannung U1, ermittelt wird. Bei Unterschreitung eines ersten Spannungsschwellwertes liegt eine erste Fehlerbedingung vor, so dass ein niederohmig wer- den der elektronischen Unterbrechungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte vermieden wird. Bezüglich der mechanischen Trennkontakteinheit MK wird beispielsweise ein Freigabesignal enable von der Steuerungseinheit SE zur mecha- nischen Trennkontakteinheit MK nicht abgegeben. The protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are open and the electronic interruption unit EU is switched to high resistance, the level of the voltage across the electronic interruption unit, ie the first voltage U1, is determined. If the voltage falls below a first threshold value, a first fault condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming low-impedance and/or the contacts are prevented from closing. With regard to the mechanical isolating contact unit MK, for example Release signal enable from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK not issued.
Auf der rechten Seite der Figur 3 sind drei dazu korrespon- dierende Spannungsverläufe über der Zeit dargestellt. Auf der vertikalen y-Achse ist die Höhe der Spannung in Volt und auf der horizontalen x-Achse die Zeit in Millisekunden (ms) auf- getragen. Es ist jeweils es ist jeweils der Verlauf der Höhe der ersten Spannung U1 und der Höhe der zweiten Spannung U2 über der Zeit dargestellt. On the right-hand side of FIG. 3, three corresponding voltage curves are shown over time. The level of the voltage in volts is plotted on the vertical y-axis and the time in milliseconds (ms) is plotted on the horizontal x-axis. In each case, the course of the level of the first voltage U1 and the level of the second voltage U2 is shown over time.
In der ersten oberen Grafik NORM sind die Spannungsverläufe für einen fehlerfreien Zustand der elektronischen Unterbre- chungseinheit EU dargestellt. Die Differenz der Amplitude zwischen erster Spannung U1 und zweiter Spannung U2 ist in diesem Fall durch den Spannungsabfall über der Messeimpedanz ZM bedingt. Der erste Spannungsschwellwert sollte sich an der Größe der Meßimpedanz orientieren. Der erste Spannungs- schwellwert sollte beispielsweise etwas kleiner sein, als die Nennspannung abzüglich des Spannungsabfalls über der Messim- pedanz . Ist die erste Spannung U1 größer als der erste Span- nungsschwellwert, liegt eine fehlerfreie elektronische Unter- brechungseinheit EU vor . Die Auswertung kann basierend auf den Momentanwerten der Spannung als auch auf den Effektivwer- ten der Spannung erfolgen. Ist die erste Spannung U1 größer als der erste Spannungsschwellwert liegt folglich eine erste Freigabebedingung vor, in deren Folge die elektronische Un- terbrechungseinheit niederohmig werden darf oder/und ein Schließen der Kontakte der mechanischen Trennkontakte Einheit ermöglicht wird. Dies ist in Figur 3 durch einen Pfeil, mit der Bezeichnung enable, von der Steuerungseinheit SE zur me- chanischen Trennkontakteinheit MK dargestellt, für die Frei- gabe des Schließens der Kontakte der mechanischen Trennkon- takte Einheit MK durch die Handhabe HH. Die Verbindung bzw. der Pfeil von der Steuerungseinheit SE zur elektronischen Un- terbrechungseinheit EU weist eine Darstellung eines Verlaufs des Schaltzustandes der elektronischen Unterbrechungseinheit über der Zeit auf, bei der ein ausgeschalteter/hochohmiger Zustand mit off und ein eingeschalteter/niederohmiger Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit EU mit on gekenn- zeichnet ist. Im Beispiel befindet sich die elektronische Un- terbrechungseinheit EU im ausgeschalteten Zustand off, was durch einen geraden Strich neben , off ' dargestellt ist. The voltage curves for a fault-free state of the electronic interruption unit EU are shown in the first NORM graphic at the top. In this case, the difference in the amplitude between the first voltage U1 and the second voltage U2 is due to the voltage drop across the measurement impedance ZM. The first voltage threshold should be based on the size of the measurement impedance. For example, the first voltage threshold should be slightly smaller than the nominal voltage minus the voltage drop across the measurement impedance. If the first voltage U1 is greater than the first voltage threshold value, there is a fault-free electronic interruption unit EU. The evaluation can be based on the instantaneous values of the voltage as well as on the effective values of the voltage. If the first voltage U1 is greater than the first voltage threshold value, then there is a first release condition, as a result of which the electronic interruption unit may become low-resistance and/or the contacts of the mechanical isolating contacts unit may close. This is shown in FIG. 3 by an arrow labeled enable, from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK, for enabling the closing of the contacts of the mechanical isolating contact unit MK by the handle HH. The connection or the arrow from the control unit SE to the electronic interruption unit EU has a representation of a progression of the switching state of the electronic interruption unit over time, in which a switched-off/high-impedance State with off and a switched on / low-impedance state of the electronic interruption unit EU is marked with on. In the example, the electronic interruption unit EU is in the switched-off state, which is represented by a straight line next to 'off'.
In der zweiten mittleren Grafik , T1 is „shorten" ' ist der Spannungsverlauf für eine defekte elektronische Unterbre- chungseinheit EU dargestellt, bei der im Beispiel ein halb- leiterbasiertes Schaltelement, im Beispiel das Schaltelement T1, ständig leitfähig ist (durchlegiert/kurzgeschlossen) . Dadurch fließt in einer Halbwelle der elektrischen Spannung ein Strom durch die elektronische Unterbrechungseinheit, ob- wohl diese eigentlich hochohmig ist (sein sollte) . Die Leit- fähigkeit in der durch das betroffene halbleiterbasierte Schaltelement betroffenen Stromrichtung verhindert den Aufbau einer Spannung über dem betroffenen halbleiterbasierten Schaltelement. D.h. , die Höhe der ersten Spannung U1 kann den ersten Spannungsschwellwert nicht überschreiten, was mittels der ersten Spannungssensoreinheit SU1 in Verbindung mit der Steuerungseinheit SE ermittelt werden kann. Dies ist in Figur 3 durch die Abkürzung DT angedeutet. In the second graphic in the middle, 'T1 is "shorting"', the voltage curve for a defective electronic interruption unit EU is shown, in which in the example a semiconductor-based switching element, in the example the switching element T1, is constantly conductive (alloyed through/short-circuited). As a result, a current flows through the electronic interruption unit in a half-wave of the electrical voltage, although this is actually (should be) highly resistive.The conductivity in the current direction affected by the semiconductor-based switching element concerned prevents a voltage from building up across the semiconductor-based switching element concerned This means that the magnitude of the first voltage U1 cannot exceed the first voltage threshold value, which can be determined using the first voltage sensor unit SU1 in conjunction with the control unit SE. This is indicated in FIG.
In der dritten unteren Grafik , T2 is „shorten" ' ist der Span- nungsverlauf für eine defekte elektronische Unterbrechungs- einheit EU dargestellt, bei der das andere halbleiterbasierte Schaltelement, im Beispiel der Schaltelement T2, ständig leitfähig ist (durchlegiert/kurzgeschlossen) . Es gilt analog das zur mittleren Grafik gesagte. In the third graphic below, 'T2 is "shorten"', the voltage curve for a defective electronic interruption unit EU is shown, in which the other semiconductor-based switching element, in the example the switching element T2, is constantly conductive (alloyed through/short-circuited). It The same applies to what was said about the middle graphic.
In der zweiten und dritten Grafik ist ein Fehlerzustand der elektronischen Unterbrechungseinheit EU dargestellt, der bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und niederohmiger Unterbrechungseinheit erfindungsgemäß vor dem Schließen der Kontakte der mechanischen Trennkontaktein- heit gefunden werden kann und ein manuelles Schließen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit verhindert. Dies wird noch einmal mit anderen Worten erläutert. Figur 3 zeigt eine Übersicht zum Schaltbild und Spannungsverläufe für den Fall, dass ein Schaltelement in der elektronischen Unter- brechungseinheit defekt ist, in diesem Fall durchle- giert/kurzgeschlossen ist. Da typischerweise unidirektional sperrende Leistungs-Halbleiter eingesetzt werden, kann je nach angelegter Spannungspolarität das halbleiterbasierte Schaltelement T1 oder T2 auf Funktionalität geprüft werden. Liegt an den Anschlüssen eines funktionsfähigen Schutzschalt- gerätes eine Wechselspannung an, entsteht über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit eine Spannung U1 bzw. Usw, die über eine entsprechende erste Spannungssensoreinheit SU1 er- mittelt werden kann. Dies ist in der oberen Grafik NORM dar- gestellt. Ist eines der beiden Schaltelemente durchlegiert, kann die Spannung von der elektronischen Unterbrechungsein- heit nicht mehr auf genommen werden. Die gemessene Spannung wird hier für einen gewissen Zeitraum (ca. 5ms) Null. Dies ist in den beiden Verläufen , T1 is „shorten" ' und , T2 is „shorten" ' dargestellt. Dies ermöglicht das Messen bzw. das Feststellen eines defekten Schaltelementes. Sind beide Schaltelemente durchlegiert, ist die erste Spannung U1 bzw. Usw stets null (nicht dargestellt) . In the second and third graphics, an error state of the electronic interruption unit EU is shown, which can be found with closed contacts of the mechanical isolating contact unit and low-impedance interrupting unit according to the invention before the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and manual closing of the contacts of the mechanical isolating contact unit is prevented. This is explained again in other words. FIG. 3 shows an overview of the circuit diagram and voltage curves in the event that a switching element in the electronic interruption unit is defective, in this case it is broken down/short-circuited. Since unidirectionally blocking power semiconductors are typically used, the functionality of the semiconductor-based switching element T1 or T2 can be tested depending on the applied voltage polarity. If an AC voltage is present at the terminals of a functional protective switching device, a voltage U1 or Ucs is produced across the electronic interruption unit, which can be determined via a corresponding first voltage sensor unit SU1. This is shown in the NORM graphic above. If one of the two switching elements fails, the voltage can no longer be picked up by the electronic interruption unit. The measured voltage becomes zero for a certain period of time (approx. 5ms). This is shown in the two curves 'T1 is "shorten"' and 'T2 is "shorten"'. This makes it possible to measure or determine a defective switching element. If both switching elements are broken down, the first voltage U1 or Usw is always zero (not shown).
Figur 4 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 3 mit dem Unter- schied, dass die elektronische Unterbrechungseinheit EU kurz- zeitig ein und ausgeschaltet wird. Dies ist durch ein Recht- ecksignal bezüglich der Zustände off on an der Verbindung zwischen Steuerungseinheit SE elektronischer Unterbrechungs- einheit EU angedeutet. FIG. 4 shows an illustration according to FIG. 3 with the difference that the electronic interruption unit EU is briefly switched on and off. This is indicated by a square-wave signal with regard to the states off on at the connection between the control unit SE and the electronic interruption unit EU.
Auf der rechten Seite der Figur 4 sind wieder drei Grafiken gemäß Figur 3 dargestellt. Gezeigt sind Spannungsverläufe für den Fall, dass ein Schaltelement in der elektronischen Unter- brechungseinheit defekt ist, in diesem Fall durchgebrannt/of- fen ist. Da typischerweise unidirektional sperrende Leis- tungs-Halbleiter eingesetzt werden, kann je nach angelegter Spannungspolarität Schaltelement T1 oder T2 auf Funktionali- tät geprüft werden. Liegt netzseitig am funktionsfähigen Schutzschaltgerät eine Wechselspannung an, entsteht über der elektronischen Unter- brechungseinheit eine Spannung U1 bzw. Usw, die über eine entsprechende Spannungsmessung (erste Spannungssensoreinheit SUI ) gemessen werden kann. Dies ist in den oberen Verläufen „Health" dargestellt. On the right-hand side of FIG. 4, three graphics according to FIG. 3 are shown again. Voltage curves are shown for the case in which a switching element in the electronic interruption unit is defective, in this case it is burnt out/open. Since unidirectionally blocking power semiconductors are typically used, switching element T1 or T2 can be tested for functionality depending on the applied voltage polarity. If an AC voltage is present on the mains side of the functioning protective switching device, a voltage U1 or Etc arises across the electronic interrupter unit, which can be measured via a corresponding voltage measurement (first voltage sensor unit SUI). This is illustrated in the "Health" histories above.
Um zu überprüfen, ob eines der beiden halbleiterbasierten Schaltelemente durchgebrannt ist, wird ein kurzer Einschal- timpuls gegeben, erste Zeitspanne. Ist eines der beiden ent- haltenen Schal telemente durchgebrannt, kann das Schal telement von der elektronischen Unterbrechungseinheit nicht mehr ein- geschaltet werden. Dann bleibt auch bei einem Einschalten die gemessene Spannung stets wie im ausgeschalteten Zustand. Dies ist in der mittleren Grafik , T1 is „open" ' und der unteren Grafik , T2 is „open" ' dargestellt. Dies ermöglicht das Messen bzw. das Feststellen eines defekten Schaltelementes. In order to check whether one of the two semiconductor-based switching elements has burned out, a brief switch-on pulse is given, first period of time. If one of the two switching elements contained has burnt out, the switching element can no longer be switched on by the electronic interruption unit. Then, even when the device is switched on, the measured voltage always remains the same as when it was switched off. This is shown in the middle graphic 'T1 is "open"' and the bottom graphic 'T2 is "open"'. This makes it possible to measure or determine a defective switching element.
D.h. das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit MK und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungsein- heit EU die elektronische Unterbrechungseinheit EU für eine erste Zeitspanne in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbre- chungseinheit ermittelt wird. This means that the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are open and the electronic interruption unit EU is switched to high resistance, the electronic interruption unit EU is switched to a low resistance state for a first period of time, and the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined .
Bei Überschreitung eines zweiten Spannungsschwellwertes liegt eine zweite Fehlerbedingung vor, so dass ein niederohmig wer- den der elektronischen Unterbrechungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte vermieden wird. If a second voltage threshold value is exceeded, a second fault condition is present, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming low-impedance and/or the contacts are prevented from closing.
Das Schutzschaltgerät ist vorteilhafterweise derart ausge- staltet, dass bei Vorliegen einer Fehlerbedingung ein Schlie- ßen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK ver- mieden wird. Insbesondere wird kein Freigabesignal (enable) an die mechanische Trennkontakteinheit MK abgegeben. The protective switching device is advantageously designed in such a way that the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are prevented from closing when a fault condition is present. In particular, no release signal (enable) is sent to the mechanical isolating contact unit MK.
Figur 5 zeigt eine Anordnung gemäß Figur 3 bzw. Figur 4, dem Unterschied, dass die Kontakte der mechanischen Trennkontakt- einheit geschlossen sind und die elektronische Unterbre- chungseinheit niederohmig ist. Das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass bei ge- schlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit MK und niederohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungs- einheit EU die Höhe der Spannung über der elektronischen Un- terbrechungseinheit ermittelt wird. Bei Überschreitung eines fünften Spannungsschwellwertes liegt eine vierte Fehlerbedin- gung vor, die ein hochohmig werden der elektronischen Unter- brechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte ini- tiiert. FIG. 5 shows an arrangement according to FIG. 3 or FIG. 4, the difference being that the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit has a low resistance. The protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK are closed and the electronic interruption unit EU is switched to low resistance, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined. If a fifth voltage threshold value is exceeded, a fourth fault condition is present, which initiates the electronic interrupter unit becoming high-impedance and/or the contacts open.
Ferner ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontaktein- heit MK und niederohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit EU die elektronische Unterbrechungseinheit EU für eine dritte Zeitspanne in einen hochohmigen Zustand ge- schaltet wird und die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt wird. Bei Unter schrei- tung eines sechsten Spannungsschwellwertes liegt eine fünfte Fehlerbedingung vor, die ein hochohmig werden der elektroni- schen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. Furthermore, the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU are switched to low resistance, the electronic interruption unit EU is switched to a high resistance state for a third period of time and the magnitude of the voltage across the electronic tian interruption unit is determined. If the voltage falls below a sixth threshold value, a fifth fault condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or initiates the opening of the contacts.
Dies ist in Figur 5 dadurch angedeutet, dass die Verbindung zwischen Steuerungseinheit SE und elektronischer Unterbre- chungseinheit EU ein Rechtecksignal aufweist, dass im Zustand on (niederohmig) ist und kurzzeitig in den Zustand off (hochohmig) geschaltet wird. This is indicated in FIG. 5 by the fact that the connection between the control unit SE and the electronic interruption unit EU has a square-wave signal that is on (low-impedance) in the on state and is briefly switched to the off (high-impedance) state.
Liegt die fünfte oder sechste Fehlerbedingung vor, wird ein öffnungssignal OEF von der Steuerungseinheit SE an die mecha- nische Trennkontakte Einheit MK gesendet, um ein öffnen der Kontakte zu initiieren, wie in Figur 5 angedeutet. Ferner kann die Steuerungseinheit SE ein (nicht eingezeichnetes) Signal zum hochohmig werden an die elektronische Unterbre- chungseinheit senden. Das öffnen der mechanischen Kontakte wird bevorzugt kurz vor dem Stromnulldurchgang durchgeführt, sodass die mechanischen Schaltkontakte den Stromfluss leich- ter unterbrechen können. If the fifth or sixth error condition is present, an opening signal OEF is sent from the control unit SE to the mechanical isolating contacts unit MK in order to initiate opening of the contacts, as indicated in FIG. Furthermore, the control unit SE can send a signal (not shown) to become high-impedance to the electronic interruption unit. The opening of the mechanical contacts is preferably carried out shortly before the current zero crossing, so that the mechanical switching contacts can interrupt the current flow more easily.
Die elektronische Unterbrechungseinheit wird vorteilhaft dann in einen hochohmigen Zustand geschaltet, wenn der Momentanwert der Spannung zwischen netzseitigen Neutrallei- teranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen siebenten Spannungsschwellwert überschreitet, insbesondere wenn der Momentanwert der Spannung im Maximum ist. The electronic interruption unit is then advantageously switched to a high-impedance state when the The instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection exceeds a seventh voltage threshold value, in particular when the instantaneous value of the voltage is at its maximum.
In Figur 5 ist ferner eine netzseitige Leitungsinduktivität Lgrid mit zugehörigen Spannungsabfall ULgrid sowie netzseiti- gen Strom igrid eingezeichnet. Zudem ist der lastseitige Strom iload nebst lastseitigen Spannungsabfall ULoad über dem Verbraucher bzw. der Energie Senke ES eingezeichnet. Die Energiesenke ES ist mit ihrem induktiven und ohmschen Anteil dargestellt. FIG. 5 also shows a line inductance Lgrid on the line side with associated voltage drop U Lgrid and current igrid on the line side. In addition, the load-side current iload along with the load-side voltage drop U Load are shown across the consumer or the energy sink ES. The energy sink ES is shown with its inductive and ohmic components.
Figur 6 zeigt Grafiken mit Spannungsverläufen gemäß Figur 3 bzw. Figur 4, für den Fall von Figur 5, mit dem Unterschied, dass zudem Stromverläufe (Strom über der Zeit) eingezeichnet sind. Figur 5 zeigt Spannungs- und Stromverläufe beim Test durch kurzzeitiges Ausschalten der elektronischen Unterbre- chungseinheit für ein funktionsfähiges Schutzschaltgerät. In der oberen Grafik von Figur 6 ist die lastseitige Spannungs ULoad und der lastseitige Strom iload dargestellt. Zu sehen sind kurzzeitige Spannungs- bzw. Stromeinbrüche zum Zeitpunkt des - für eine dritte Zeitspanne - hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit. Im Beispiel im Maximum der Spannung bzw. des Stromes, d.h. wenn der Momentanwert der Spannung bzw. des Stromes im Maximum ist. FIG. 6 shows graphics with voltage curves according to FIG. 3 and FIG. 4, for the case of FIG. 5, with the difference that current curves (current over time) are also shown. FIG. 5 shows voltage and current curves during the test by briefly switching off the electronic interruption unit for a functioning protective switching device. The load-side voltage U Load and the load-side current iload are shown in the top graphic of FIG. Brief voltage or current dips can be seen at the point in time when the electronic interruption unit becomes highly resistive—for a third period of time. In the example at the maximum of the voltage or current, ie when the instantaneous value of the voltage or current is at its maximum.
Ist die erste Spannung U1 über dem halbleiterbasierten Schaltelement positiv, kann z .B . das Schaltelement T2 über- prüft werden. Ist die erste Spannung U1 über dem halbleiter- basierten Schaltelement negativ, kann z .B . das Schaltelement T1 überprüft werden. If the first voltage U1 across the semiconductor-based switching element is positive, z .B. the switching element T2 can be checked. If the first voltage U1 across the semiconductor-based switching element is negative, z .B. the switching element T1 can be checked.
Figur 7 zeigt Spannungs- und Stromverläufe gemäß den vorher- gehenden Figuren 3, 4, 6. In der oberen Grafik von Figur 7 sind zum Zeitpunkt t= 16 ms ein erster Ausschaltimpuls Al1 und zum Zeitpunkt t= 25 ms ein zweiter Ausschaltimpuls AI2 der halbleiterbasierten Schaltelemente eingezeichnet. In der mittleren Grafik sind lastseitigen Spannungs ULoad und der lastseitige Strom iload dargestellt. Beim ersten Aus- schaltimpuls Al1 ist kein lastseitiger Spannungs- und auch kein lastseitiger Stromeinbruch feststellbar. Beim zweiten Ausschaltimpuls AI2 liegt ein kurzzeitiger lastseitiger Span- nungs- bzw. Stromeinbruch vor. FIG. 7 shows voltage and current curves according to the preceding FIGS. 3, 4, 6. In the upper graphic of FIG. 7, at time t=16 ms there is a first switch-off pulse Al1 and at time t=25 ms a second switch-off pulse AI2 of the semiconductor-based Switching elements drawn. The middle graphic shows the load-side voltage U Load and the load-side current iload. During the first switch-off pulse Al1, no voltage drop on the load side and no current drop on the load side can be detected. When the second switch-off pulse AI2 occurs, there is a brief drop in voltage or current on the load side.
In der unteren Grafik ist der Verlauf der ersten Spannung U1 eingezeichnet. Zum Zeitpunkt des zweiten Ausschaltimpulses AI2 ist eine Spannungsspitze der ersten Spannung U1 erkenn- bar. The course of the first voltage U1 is shown in the graphic below. A voltage peak of the first voltage U1 can be seen at the time of the second switch-off pulse AI2.
Figur 7 zeigt die Spannungsverläufe beim Test durch kurzzei- tiges Ausschalten der Schaltelemente bei einem defekten Schutzschaltgerät. Es ist zu erkennen, dass während der posi- tiven Halbwelle kein Ausschalten erfolgt. Dieses Fehlerbild tritt z .B . bei einem durchlegierten Schaltelement auf, sodass hierdurch auf ein durchlegiertes Schaltelement, z .B . Schalt- element T2, geschlossen werden kann. FIG. 7 shows the voltage curves during the test by briefly switching off the switching elements in the case of a defective protective switching device. It can be seen that there is no switch-off during the positive half-wave. This error occurs e .g . with a broken switching element, so that this means that a broken switching element, e.g. Switching element T2 can be closed.
Ist die erste Spannung U1 über dem elektronischen Schaltele- ment positiv, kann der z .B . ein Schaltelement T2 überprüft werden. Ist die erste Spannung U1 über dem elektronischen Schaltelement negativ, kann z .B . das andere Schaltelement T1 überprüft werden. If the first voltage U1 across the electronic switching element is positive, the z.B. a switching element T2 are checked. If the first voltage U1 across the electronic switching element is negative, z .B. the other switching element T1 are checked.
Figur 8 zeigt eine Anordnung gemäß der Figuren 1 bis 5, mit dem Unterschied, dass die Kontakte der mechanischen Trennkon- takteinheit geschlossen sind und die elektronische Unterbre- chungseinheit hochohmig ist. FIG. 8 shows an arrangement according to FIGS. 1 to 5, with the difference that the contacts of the mechanical isolating contact unit are closed and the electronic interruption unit has a high resistance.
Das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass bei ge- schlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine zweite Zeitspanne in einen niederohmigen Zu- stand geschaltet wird, dann die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt wird. Bei Überschreitung eines dritten Spannungsschwellwertes liegt eine dritte Fehlerbedingung vor, die ein niederohmig schalten der elektronischen Unterbrechungseinheit vermeidet oder/und ein öffnen der Kontakte initiiert. Dies ist in Figur 8 dadurch angedeutet, dass die Verbindung zwischen Steuerungseinheit SE und elektronischer Unterbre- chungseinheit EU ein Rechtecksignal aufweist, dass im Zustand off (aus / hochohmig) ist und kurzzeitig in den Zustand on (ein / niederohmig) geschaltet wird. D.h. kurzzeitig ( zweite Zeitspanne) wird die elektronische Unterbrechungseinheit EU in einen niederohmigen Zustand geschaltet. The protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are closed and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a low-resistance state for a second period of time, then the height the voltage across the electronic interrupting unit is determined. If a third voltage threshold value is exceeded, a third fault condition is present, which prevents the electronic interruption unit from switching to low resistance and/or initiates the contacts to open. This is indicated in FIG. 8 by the fact that the connection between the control unit SE and the electronic interruption unit EU has a square-wave signal that is in the off (off/high-resistance) state and is briefly switched to the on (on/low-resistance) state. This means that the electronic interruption unit EU is switched to a low-impedance state for a short time (second period of time).
Liegt die dritte Fehlerbedingung vor, wird ein öf fnungssignal OEF von der Steuerungseinheit SE an die mechanische Trennkon- takte Einheit MK gesendet, um ein öffnen der Kontakte zu ini- tiieren, wie in Figur 8 angedeutet. Das öffnen der mechani- schen Kontakte wird bevorzugt kurz vor dem Stromnulldurchgang durchgeführt, sodass die mechanischen Schaltkontakte den Stromfluss leichter unterbrechen können. Ferner kann die Steuerungseinheit SE ein Signal zum niederohmig werden für die elektronische Unterbrechungseinheit vermeiden bzw. unter- drücken. If the third error condition is present, an opening signal OEF is sent from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK in order to initiate opening of the contacts, as indicated in FIG. The opening of the mechanical contacts is preferably carried out shortly before the current zero crossing, so that the mechanical switching contacts can interrupt the current flow more easily. Furthermore, the control unit SE can avoid or suppress a signal that becomes low-impedance for the electronic interruption unit.
Vorteilhaft wird die elektronische Unterbrechungseinheit dann in einen niederohmigen Zustand geschaltet, wenn der Momentan- wert der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteran- schluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen vierten Spannungsschwellwert unterschreitet. The electronic interruption unit is then advantageously switched to a low-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the neutral conductor connection on the network side and the phase conductor connection on the network side falls below a fourth voltage threshold value.
Vorteilhaft wird der Zeitpunkt zum Einschalten bei kleinen Spannungswerten (kleiner als der vierte Spannungsschwellwert) gewählt, um den hierdurch entstehenden Messstrom durch den Verbraucher / die Energiesenke / die Last zu minimieren. Fer- ner, um ein Personenschutz zu gewährleisten. Der vierte Span- nungsschwellwerte kann beispielsweise (maximal) 50 V Wechsel- spannung betragen. D.h. beim Einschalten werden nur ungefähr- liche (Schutz-) Kleinspannungen verwendet. The point in time for switching on is advantageously selected when the voltage values are low (less than the fourth voltage threshold value) in order to minimize the measurement current through the consumer/the energy sink/the load that arises as a result. Also to ensure personal protection. The fourth voltage threshold value can be (maximum) 50 V alternating voltage, for example. This means that only harmless (protective) extra-low voltages are used when switching on.
Figur 8 zeigt die prinzipielle Übersicht für die Überprüfung der elektronischen Unterbrechungseinheit in einem so genann- ten Control- bzw. Standby-Zustand. In diesem Zustand ist die mechanische Trennkontakteinheit geschlossen und die elektro- nische Unterbrechungseinheit hochohmig. Durch kurzzeitiges Einschalten der elektronischen Unterbrechungseinheit bzw. deren halbleiterbasierter Schaltelemente kann je nach ange- legter Spannungspolarität die Funktionalität der Schaltele- mente T1 oder T2 geprüft werden. FIG. 8 shows the basic overview for checking the electronic interruption unit in a so-called control or standby state. In this state, the mechanical isolating contact unit is closed and the electronic interrupting unit has a high resistance. Briefly switching on the electronic interruption unit or Depending on the applied voltage polarity, the functionality of the switching elements T1 or T2 can be tested on their semiconductor-based switching elements.
Figur 9 zeigt eine Abbildung gemäß Figur 7 , mit dem Unter- schied, dass in der oberen Grafik von Figur 9 zum Zeitpunkt t= 10 ms ein erster Einschaltimpuls EI1 und zum Zeitpunkt t= 20 ms ein zweiter Einschaltimpuls EI2 der halbleiterbasierten Schaltelemente eingezeichnet ist. FIG. 9 shows an illustration according to FIG. 7, with the difference that in the top graphic of FIG. 9 at time t=10 ms a first turn-on pulse EI1 and at time t=20 ms a second turn-on pulse EI2 of the semiconductor-based switching elements is shown.
In der mittleren Grafik sind die lastseitigen Spannungs- ULoad und die lastseitige Stromverläufe iload dargestellt. Beim ersten Einschaltimpuls EI1 und beim zweiten Einschaltim- puls AI2 ist jeweils eine lastseitige Stromänderung bzw. ein Stromimpuls feststellbar. The load-side voltage U Load and the load-side current curves iload are shown in the middle graphic. A change in current on the load side or a current pulse can be detected at the first turn-on pulse EI1 and at the second turn-on pulse AI2.
In der unteren Grafik ist der Verlauf der ersten Spannung U1 eingezeichnet. Zum Zeitpunkt des ersten und zweiten Einschal- timpulses El1, EI2 ist eine Spannungsänderung bzw. Spannungs- einbruch der ersten Spannung U1 erkennbar, die detektiert werden kann (keine Überschreitung zweiter Spannungs schwell- wert) . Figur 9 zeigt dies beispielhaft für ein funktionsfähi- ges Gerät. The course of the first voltage U1 is shown in the graphic below. At the point in time of the first and second switch-on pulses E11, E12, a voltage change or voltage dip in the first voltage U1 can be seen, which can be detected (the second voltage threshold value is not exceeded). FIG. 9 shows this as an example for a functional device.
In der positiven Halbwelle kann beispielsweise das Schaltele- ment T2 überprüft werden. In der negativen Halbwelle kann beispielsweise das Schalt element T1 überprüft werden. For example, the switching element T2 can be checked in the positive half-wave. In the negative half-wave, for example, the switching element T1 can be checked.
Figur 10 zeigt eine Abbildung gemäß Figur 9, mit dem Unter- schied, dass beispielhafte Strom- und Spannungsverläufe für ein defektes Schutzschaltgerät mit einer defekten elektroni- schen Unterbrechungseinheit, bei der das halbleiterbasierte Schaltelement T2 durchgebrannt ist, dargestellt ist. FIG. 10 shows an illustration according to FIG. 9, with the difference that exemplary current and voltage curves are shown for a defective protective switching device with a defective electronic interruption unit, in which the semiconductor-based switching element T2 has burned out.
In der mittleren Grafik zeigt der Stromverlauf beim Einschal- ten nur unsymmetrische Ausschläge, ferner ist in der unteren Grafik bei der ersten Spannung kein Spannungs einbruch fest- stellbar. Der dritte Spannungsschwellwert wurde überschrit- ten. Die dritte Fehlerbedingung liegt vor. Ein öffnen der Kontakte der der mechanischen Trennkontakte Einheit wird initiiert, um Sicherheit im Niederspannungsstromkreis herzu- stellen. In the graphic in the middle, the course of the current when switching on shows only asymmetrical deflections; furthermore, no voltage dip can be determined in the graphic below at the first voltage. The third voltage threshold has been exceeded. The third error condition is present. Opening the contacts of the mechanical isolating contacts unit initiated to ensure safety in the low-voltage circuit.
Figur 11 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 1-5 sowie Figur 8, mit dem Unterschied, dass das Schutzschaltgerät zweiteilig auf gebaut ist. Es enthält einen elektronischen ersten Teil EPART, beispielsweise auf einer Leiterplatte / Printed Cir- cuit Board. FIG. 11 shows an illustration according to FIGS. 1-5 and FIG. 8, with the difference that the protective switching device is constructed in two parts. It contains an electronic first part EPART, for example on a circuit board/printed circuit board.
Der erste Teil EPART kann die Steuerungseinheit SE, die erste Spannungssensoreinheit SU1, die zweite Spannungssensoreinheit SU2, die Stromsensoreinheit SI, die elektronische Unterbre- chungseinheit EU, die Energieversorgung NT, aufweisen. Ferner kann der erste Teil die Schmelzsicherung SS, einen Schalter SCH, die Meßimpedanz ZM, einen Temperatursensor TEM (insbe- sondere für die elektronische Unterbrechungseinheit EU) , eine Kommunikationseinheit COM, eine Anzeigeeinheit DISP aufwei- sen. The first part EPART can have the control unit SE, the first voltage sensor unit SU1, the second voltage sensor unit SU2, the current sensor unit SI, the electronic interruption unit EU, the power supply NT. Furthermore, the first part can have the safety fuse SS, a switch SCH, the measuring impedance ZM, a temperature sensor TEM (in particular for the electronic interruption unit EU), a communication unit COM, a display unit DISP.
Der erste Teil EPART weist nur drei Anschlüsse auf : The first part EPART has only three connections :
- den netzseitigen Phasenleiter Anschluss LG, - the line-side phase conductor connection LG,
- einen Anschluss für den bzw. zum netzseitigen Phasenleiter- anschlusspunkt APLG der mechanischen Trennkontakteinheit MK,- a connection for or to the mains-side phase conductor connection point APLG of the mechanical isolating contact unit MK,
- einen Anschluss für eine Verbindung zum netzseitigen Neutralleiteranschluss NG. - a connection for a connection to the grid-side neutral conductor connection NG.
Das Schutzschaltgerät enthält einen, insbesondere mechani- schen, zweiten Teil MPART. Der zweite Teil MPART kann die me- chanische Trennkontakteinheit MK, die Handhabe HH, eine Frei- gabeeinheit FG aufweisen. Ferner kann der zweite Teil eine Positionseinheit POS, zur Meldung der Position der Kontakte der mechanischen Trennkontakte Einheit MK an die Steuerungs- einheit, sowie die (Neutralleiter-) Verbindung (en) aufweisen. Es können weitere, nicht näher bezeichnete, Einheiten vorge- sehen sein. The protective switching device contains an in particular mechanical second part MPART. The second part MPART can have the mechanical isolating contact unit MK, the handle HH, and a release unit FG. Furthermore, the second part can have a position unit POS for reporting the position of the contacts of the mechanical isolating contacts unit MK to the control unit, as well as the (neutral conductor) connection(s). Additional units that are not specified can be provided.
Durch die Zweiteilung lässt sich vorteilhaft ein erfindungs- gemäßes kompaktes Schutzschaltgerät realisieren. A compact protective switching device according to the invention can advantageously be implemented as a result of the division into two.
Die Freigabeeinheit FG bewirkt eine Freigabe der Betätigung der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit durch die Handhabe HH, wenn ein Freigabesignal enable vorliegt. Ferner kann die Freigabeeinheit FG ein öffnen der Kontakte bewirken, wenn ein öf fnungssignal OEF vorliegt. Die Freigabeeinheit agiert dann funktionell als Auslöseeinheit. The release unit FG causes release of the actuation of the contacts of the mechanical isolating contact unit by the Handle HH when enable signal is present. Furthermore, the enabling unit FG can cause the contacts to open if an opening signal OEF is present. The release unit then acts functionally as a trip unit.
Im Folgenden soll die Erfindung nochmals zusammengefasst und näher erläutert werden. In the following, the invention is to be summarized again and explained in more detail.
Beispielhaft vorgeschlagen wird ein elektronisches Schutz- und Schaltgerät mit : An example of an electronic protection and switching device is proposed with:
- Gehäuse mit netzseitigen und lastseitigen Anschlüssen - Housing with line-side and load-side connections
- Spannungssensoreinheit zur Messung der Netzspannung - Voltage sensor unit for measuring the mains voltage
- Stromsensoreinheit zur Messung des (Last) Stromes - Current sensor unit for measuring the (load) current
- mechanische Trennkontakteinheit inkl. Handhabe (inkl. An- zeige der Kontaktstellung, Auslöser durch die Elektronik, Trennereigenschaften) - mechanical isolating contact unit incl. handle (incl. display of the contact position, trigger by the electronics, isolating properties)
- elektronische Unterbrechungseinheit mit halbleiterbasierten Schal telementen - Electronic interrupting unit with semiconductor-based switching elements
- Steuerungseinheit - control unit
- die Funktionsfähigkeit der elektronischen Unterbrechungs- einheit wird überprüft, a) durch die kontinuierliche Messung der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit; hier kann z .B . im ein- geschalteten Zustand festgestellt werden, dass ein halblei- terbasiertes Schaltelement durchgebrannt ist; b) indem die elektronische Unterbrechungseinheit kurzzeitig (<10ms, bevorzugt <1ms, allgemein: <20ms, 50ms, 100ms, 200ms, 500ms oder ls) ein- und gleich wieder ausgeschaltet wird, die Zeitspanne ist beispielsweise davon abhängig ob die Kontakte geöffnet oder geschlossen sind, bzw. aus- und gleich wieder eingeschaltet wird, und gleichzeitig Spannungsmesswerte und/oder Strommesswerte erfasst werden und diese so analysiert werden, dass eine durchlegierte oder durchgebrannte elektronische Unterbre- chungseinheit erkannt wird bzw. durchlegierte oder durchge- brannte Schaltelemente erkannt werden. - the functionality of the electronic interrupting unit is checked, a) by continuously measuring the voltage across the electronic interrupting unit; here e.g. determining in the on state that a semiconductor-based switching element has burned out; b) by briefly (<10ms, preferably <1ms, generally: <20ms, 50ms, 100ms, 200ms, 500ms or 1s) switching the electronic interruption unit on and off again immediately, the period of time depends, for example, on whether the contacts are open or closed are switched off and immediately switched on again, and at the same time measured voltage values and/or measured current values are recorded and these are analyzed in such a way that an alloyed or burned-out electronic interruption unit is identified or alloyed or burned-out switching elements are identified.
Vorteilhaft wird zunächst erstmal gemessen, dann geschaltet und gemessen. Es wird eine erste Spannungssensoreinheit / Spannungsmessein- heit über der elektronischen Unterbrechungseinheit vorge- schlagen, um die Spannung über der elektronischen Unterbre- chungseinheit zu bestimmen. Alternativ kann parallel zur zweiten Spannungssensoreinheit eine dritte Spannungs- sensoreinheit vorgesehen sein, die am lastseitigen Anschluss der elektronischen Unterbrechungseinheit, d. h. zwischen elektronischer Unterbrechungseinheit und mechanischer Trenn- kontakte Kontakteinheit vorgesehen ist, wobei diese einer- seits mit dem Phasenleiter und andererseits mit dem Neutral- leiter verbunden ist. Aus der Differenzbildung der Spannungen zwischen zweiter und dritter Spannungssensoreinheit kann die erste Spannung ermittelt werden. Die erste Spannungssensor Einheit kann in diesem Fall entfallen. It is advantageous to first measure, then switch and measure. A first voltage sensing unit/voltage measuring unit across the electronic interrupting unit is proposed to determine the voltage across the electronic interrupting unit. Alternatively, a third voltage sensor unit can be provided parallel to the second voltage sensor unit, which is provided on the load-side connection of the electronic interruption unit, ie between the electronic interruption unit and the mechanical isolating contact unit, with this being connected to the phase conductor on the one hand and to the neutral conductor on the other connected is. The first voltage can be determined from the differential formation of the voltages between the second and third voltage sensor units. In this case, the first voltage sensor unit can be omitted.
Vorgeschlagen wird eine zusätzliche Messimpedanz, die zwi- schen den beiden Leitern / Strombahnen (Phasenleiter L und Neutralleiter N) angebracht ist, um das elektrische Potential zwischen der elektronischen Unterbrechungseinheit EU und der mechanischen Trennkontakte Einheit für Messzwecke zu definie- ren (kein „floatendes" Potential. ) An additional measurement impedance is proposed, which is attached between the two conductors / current paths (phase conductor L and neutral conductor N) in order to define the electrical potential between the electronic interruption unit EU and the mechanical isolating contact unit for measurement purposes (no "floating" potential. )
Vorgeschlagen wird ein Computerprogrammprodukt bzw. Algorith- mus, der die elektronische Unterbrechungseinheit bzw. die halbleiterbasierten Schaltelemente zu geeigneten Zeitpunkten (Momentanwerten der Netzspannung) ein- und ausschaltet und gleichzeitig die gemessenen Strom- und Spannungswerte auswer- tet, um zu erkennen, dass die elektronische Unterbrechungs- einheit funktionsfähig bzw. nicht funktionsfähig ist. A computer program product or algorithm is proposed that switches the electronic interruption unit or the semiconductor-based switching elements on and off at suitable times (instantaneous values of the mains voltage) and at the same time evaluates the measured current and voltage values in order to recognize that the electronic Interruption unit is functional or non-functional.
Die Steuerungseinheit SE kann (dazu) einen Mikrocontroller aufweisen. Auf dem Mikrocontroller kann das Computerprogramm- produkt ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt um- fasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch den Mikrocontroller diesen veranlassen das Schutzschaltgerät zu steuern, insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren zu un- terstützen, insbesondere durchzuführen. Auf einem computerlesbaren Speichermedium, wie einer CD-ROM, einem USB-Stick oder ähnlichen, kann das Computerprogrammpro- dukt gespeichert sein. The control unit SE can (for this purpose) have a microcontroller. The computer program product can be executed on the microcontroller. The computer program product includes instructions which, when the program is executed by the microcontroller, cause the latter to control the protective switching device, in particular to support the method according to the invention, in particular to carry it out. The computer program product can be stored on a computer-readable storage medium, such as a CD-ROM, a USB stick or the like.
Ferner kann ein Datenträgersignal, das das Computerprogramm- produkt überträgt, existieren. Furthermore, a data carrier signal that transmits the computer program product can exist.
Vorgeschlagen wird eine mechanische Trennkontakteinheit, die nicht eingeschaltet werden kann, solange die Steuerungsein- heit kein Freigabesignal „enable" sendet. A mechanical isolating contact unit is proposed, which cannot be switched on as long as the control unit does not send an "enable" signal.
Eine automatische Überprüfung der elektronischen Unterbre- chungseinheit während des „normalen" Ein-Betriebes kann zyk- lisch erfolgen. (Z .B . automatische Überprüfung ein Mal pro Stunde. ) An automatic check of the electronic interrupter unit can take place cyclically during "normal" ON operation. (E .g . automatic check once an hour. )
Werden im eingeschalteten Zustand der elektronischen Unter- brechungseinheit durch kurzzeitiges Ausschalten die halblei- terbasierten Schaltelemente überprüft, und in einem Moment geschaltet, indem ein Strom fließt, kann dies gemeinsam mit der vorhandenen Leitungsinduktivität dazu führen, dass eine Überspannung am elektronischen Schalter entsteht, die einen Test des vorhandenen Energy-Absorber/Überspannungsschutz TVS ermöglicht. Ein funktionierender Überspannungsschutz begrenzt die Spannung auf einen bestimmten Wertebereich der Spannung. If the semiconductor-based switching elements are checked by briefly switching off the electronic interrupter unit when it is switched on and switched at a moment when a current is flowing, this, together with the existing line inductance, can lead to an overvoltage occurring at the electronic switch, which Test of the existing energy absorber/surge protection TVS enabled. A functioning overvoltage protection limits the voltage to a certain value range of the voltage.
Der Zeitpunkt für das Schalten der halbleiterbasierten Schaltelemente ( für die Überprüfung) richtet sich nach der Polarität der aktuell anliegenden Netzspannung, sodass ge- zielt einzelne Schaltelemente überprüft werden können. Des Weiteren kann der Momentanwert der Spannung bei der Auswahl des Zeitpunktes berücksichtigt werden. The point in time for switching the semiconductor-based switching elements (for checking) depends on the polarity of the mains voltage that is currently present, so that individual switching elements can be checked in a targeted manner. Furthermore, the instantaneous value of the voltage can be taken into account when selecting the point in time.
Zusammengefasst : Summarized :
-Spannungsmessung über der elektronischen Unterbrechungsein- heit bzw. Ermittlung des Spannungsabfalls über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit EU ( z .B . über einen einfachen Spannungsteiler) , - Hochohmige Meßimpedanz (bevorzugt R und/oder C) zur Festle- gung des elektrischen Potentials zwischen elektronischer Un- terbrechungseinheit und mechanischer Trennkontakteinheit-Voltage measurement across the electronic interruption unit or determination of the voltage drop across the electronic interruption unit EU (e.g. via a simple voltage divider), - High-impedance measurement impedance (preferably R and/or C) to determine the electrical potential between the electronic interrupter unit and the mechanical isolating contact unit
- Spannungsermittlung über der elektronischen Unterbrechungs- einheit wird verwendet werden, um: einen durchlegierten oder durchgebrannten Zustand eines Leistungshalbleiters zu erken- nen - Voltage detection across the electronic interrupting unit is used to: Detect an alloyed or burned out condition of a power semiconductor
- Freigabe der Möglichkeit zum Einschalten des mechanischen Trennkontakteinheit nach fehlerfreier Prüfung der elektroni- schen Unterbrechungseinheit - Enabling the possibility of switching on the mechanical isolating contact unit after error-free testing of the electronic interrupting unit
- Möglichkeit des öffnens der mechanischen Trennkontaktein- heit nach Feststellung eines Fehlers der elektronischen Un- terbrechungseinheit. - Possibility of opening the mechanical isolating contact unit after detecting a failure of the electronic breaker unit.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und an- dere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet wer- den, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been illustrated and described in more detail by the exemplary embodiment, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the protective scope of the invention.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Nie- derspannungsstromkreis aufweisend: 1. Protective switching device (SG) for protecting an electrical low-voltage circuit having:
- ein Gehäuse (GEH) mit mindestens einem netzseitigen An- schluss und einem lastseitigen Anschluss, - a housing (GEH) with at least one mains-side connection and one load-side connection,
- eine mechanische Trennkontakteinheit (MK) , die in Serie mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) geschaltet ist, wobei die mechanische Trennkontakteinheit dem lastseiti- gen Anschluss und die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) dem netzseitigen Anschluss zugeordnet ist, - a mechanical isolating contact unit (MK) which is connected in series with an electronic interrupting unit (EU), the mechanical isolating contact unit being assigned to the load-side connection and the electronic interrupting unit (EU) being assigned to the mains-side connection,
- dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch ein öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Nieder- spannungsstromkreis schaltbar ist, - that the mechanical isolating contact unit (MK) can be switched by opening contacts to avoid current flow or closing the contacts for current flow in the low-voltage circuit,
- dass die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) durch halbleiterbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zu- stand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schaltbar ist, - that the electronic interruption unit (EU) can be switched by semiconductor-based switching elements to a high-impedance state of the switching elements to avoid current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit,
- einer Stromsensoreinheit (SI) , zur Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises, - a current sensor unit (SI) to determine the magnitude of the current in the low-voltage circuit,
- einer Steuerungseinheit (SE) , die mit der Stromsensorein- heit (SI) , der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) verbunden ist, wo- bei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenz- werten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspan- nungsstromkreises initiiert wird, - A control unit (SE), which is connected to the current sensor unit (SI), the mechanical isolating contact unit (MK) and the electronic interrupting unit (EU), whereby when current and/or current time limit values are exceeded avoiding a current flow of the low-voltage circuit is initiated,
- dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass für einen Leiter die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelbar ist. - that the protective switching device is designed in such a way that the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit can be determined for a conductor.
2. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Steuerungseinheit (SE) verbundene erste2. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that one with the control unit (SE) connected first
Spannungssensoreinheit (SU1 ) vorgesehen ist, die die Höhe ei- ner ersten Spannung, als Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit, zwischen einem netzsei- tigen Verbindungspunkt (EUG) und einem lastseitigen Verbin- dungspunkt (EUL) der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) ermittelt. Voltage sensor unit (SU1) is provided, which the level of a first voltage, as the level of the voltage across the electronic interruption unit, determined between a line-side connection point (EUG) and a load-side connection point (EUL) of the electronic interruption unit (EU).
3. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der netzseitige Anschluss einen netzseitigen Neutrallei- teranschluss (NG) und einen netzseitigen Phasenleiteran- schluss (LG) aufweist, dass eine mit der Steuerungseinheit (SE) verbundene zweite Spannungssensoreinheit (SU2 ) vorgesehen ist, die die Höhe ei- ner zweiten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteran- schluss (NG) und netzseitigen Phasenleiteranschluss (LG) er- mittelt, dass eine mit der Steuerungseinheit verbundene dritte Span- nungssensoreinheit (SU3) vorgesehen ist, die die Höhe einer dritten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss (NG) und einem lastseitigen Verbindungspunkt (EUL) der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit (EU) ermittelt, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass aus der Differenz zwischen zweiter und dritter Spannung die Höhe einer ersten Spannung als Höhe der Spannung über der elektro- nischen Unterbrechungseinheit (EU) ermittelt wird. 3. Protective switching device (SG) according to Patent Claim 1, characterized in that the network-side connection has a network-side neutral conductor connection (NG) and a network-side phase conductor connection (LG), that a second voltage sensor unit (SU2) connected to the control unit (SE) is provided, which determines the level of a second voltage between the network-side neutral conductor connection (NG) and the network-side phase conductor connection (LG), that a third voltage sensor unit (SU3) connected to the control unit is provided, which determines the level of a third Voltage between the network-side neutral conductor connection (NG) and a load-side connection point (EUL) of the electronic interruption unit (EU) is determined that the protective switching device is designed in such a way that the level of a first voltage is calculated from the difference between the second and third voltage as the level of the voltage across of the electronic interruption unit (EU).
4. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromsensoreinheit (SI) stromkreisseitig zwischen netzseitigen Phasenleiteranschluss und lastseitigen Phasen- leiteranschluss vorgesehen ist. 4. Protective switching device (SG) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the current sensor unit (SI) is provided on the circuit side between the line-side phase conductor connection and the load-side phase conductor connection.
5. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen netzseitigen Anschlusspunkten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) eine Messimpedanz geschaltet ist, insbesondere, dass die Messimpedanz ein elektrischer Wider- stand oder/und Kondensator ist. 5. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that a measuring impedance is connected between the mains-side connection points of the mechanical isolating contact unit (MK), in particular that the measuring impedance is an electrical resistor and/or capacitor.
6. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederspannungsstromkreis ein Dreiphasenwechsel- stromkreis ist und das Schutzschaltgerät weitere netzseitige und lastseitige Phasenleiteranschlüsse aufweist, zwischen de- nen jeweils eine elektronische Unterbrechungseinheit und ein Kontakt der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) vorgesehen ist. 6. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the low-voltage circuit is a three-phase alternating current circuit and the protective switching device has further mains-side and load-side phase conductor connections, between which an electronic interruption unit and a contact of the mechanical isolating contact unit ( MK) is provided.
7. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät (SG) derart ausgestaltet ist, dass die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) durch die Steuerungseinheit (SE) geöffnet, aber nicht geschlossen werden können. 7. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the protective switching device (SG) is designed such that the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) can be opened by the control unit (SE), but cannot be closed.
8. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch eine me- chanische Handhabe bedienbar ist, um ein öffnen von Kontakten oder ein Schließen der Kontakte zu schalten. 8. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the mechanical isolating contact unit (MK) can be operated by a mechanical handle in order to open or close the contacts.
9. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) derart ausge- staltet ist, dass ein Schließen der Kontakte durch die mecha- nische Handhabe erst nach einer Freigabe (Enable) , insbeson- dere einem Freigabesignal, möglich ist. 9. Protective switching device (SG) according to claim 8, characterized in that the mechanical isolating contact unit (MK) is designed such that the contacts are closed by the mechanical handle only after a release (enable), in particular a release signal , is possible.
10. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieversorgung (NT) , insbesondere für die Steue- rungseinheit (SE) , vorgesehen ist, die mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss und dem netzseitigen Phasenleiteran- schluss verbunden ist, insbesondere dass in der Verbindung zum netzseitigen Neutral- leiteranschluss eine Sicherung (SS) , insbesondere Schmelz- siche-rung, oder/und ein Schalter (Sch) vorgesehen ist, insbesondere dass die Messimpedanz (ZM) über die Sicherung (SS) mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss verbunden ist. 10. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that a power supply (NT), in particular for the control unit (SE), is provided which is connected to the mains-side is connected to the neutral conductor connection and the line-side phase conductor connection, in particular that a fuse (SS), in particular a fuse, and/or a switch (Sch) is provided in the connection to the line-side neutral conductor connection, in particular that the measuring impedance (ZM ) is connected to the grid-side neutral conductor connection via the fuse (SS).
11. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkon- takteinheit und niederohmiger Unterbrechungseinheit und 11. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that when the contacts of the mechanical isolating contact unit and low-impedance interruption unit and
- bei einem ermittelten Strom, der einen ersten Stromwert überschreitet, insbesondere dass der erste Stromwert für eine erste Zeitgrenze überschritten wird, die elektronische Unter- brechungseinheit hochohmig wird und die mechanische Trennkon- takteinheit (MK) geschlossen bleibt, - When a current is determined that exceeds a first current value, in particular that the first current value is exceeded for a first time limit, the electronic interrupter unit becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit (MK) remains closed,
- bei einem ermittelten Strom, der einen zweiten Stromwert, insbesondere für eine zweite Zeitgrenze, überschreitet, die elektronische Unterbrechungseinheit hochohmig wird und die mechanische Trennkontakteinheit (MK) geöffnet wird, - if a current is determined which exceeds a second current value, in particular for a second time limit, the electronic interruption unit becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit (MK) is opened,
- bei einem ermittelten Strom, der einen dritten Stromwert überschreitet, die elektronische Unterbrechungseinheit hochohmig wird und die mechanische Trennkontakteinheit (MK) geöffnet wird. - When a current is determined that exceeds a third current value, the electronic interruption unit becomes highly resistive and the mechanical isolating contact unit (MK) is opened.
12. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit (EU) die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Unterschreitung eines ersten Spannungsschwellwertes eine erste Fehlerbedingung vorliegt, so dass ein niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte vermieden wird. 12. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the protective switching device is designed in such a way that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are open and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the level of the voltage across the Electronic interruption unit is determined that falling below a first voltage threshold, a first error condition is present, so that a low impedance the electronic interruption unit is avoided and/or closing of the contacts is avoided.
13. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine erste Zeitspanne in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Überschreiten eines zweiten Spannungsschwellwertes eine zweite Fehlerbedingung vorliegt, so dass ein weiteres niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte vermieden wird. 13. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are open and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a low-resistance state for a first period of time, the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined, that a second fault condition is present when a second voltage threshold value is exceeded, so that the electronic interruption unit is prevented from becoming low-resistance again and/or closing the contacts are avoided.
14. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Fehlerbedingung ein Schließen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) vermieden wird, insbesondere kein Freigabesignal (enable) an die mechanische Trennkontakteinheit (MK) abgegeben wird. 14. Protective switching device (SG) according to Patent Claims 12 and 13, characterized in that the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are prevented from closing when an error condition is present, in particular no enable signal (enable) is sent to the mechanical isolating contact unit (MK).
15. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine zweite Zeitspanne in einen niederohmigen Zu- stand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Überschreitung eines dritten Spannungsschwellwertes eine dritte Fehlerbedingung vorliegt, die ein niederohmig schalten der elektronischen Unterbrechungseinheit vermeidet oder/und öffnen der Kontakte initiiert. 15. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are closed and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a low-impedance state for a second period of time, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined, that when a third voltage threshold value is exceeded, a third fault condition is present, which is a low-impedance avoids switching the electronic interruption unit and/or initiates opening of the contacts.
16. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Unterbrechungseinheit dann in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird, wenn der Momentanwert der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen vierten Spannungs- schwellwert unterschreitet. 16. Protective switching device (SG) according to claim 15, characterized in that the electronic interruption unit is switched to a low-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection falls below a fourth voltage threshold value.
17. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und niederohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit (EU) die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Überschreitung eines fünften Spannungsschwellwertes eine vierte Fehlerbedingung vorliegt, die ein hochohmig wer- den der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. 17. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are closed and the electronic interruption unit (EU) is switched to low resistance, the level of the voltage across the electronic interruption unit it is determined that when a fifth voltage threshold value is exceeded, a fourth fault condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become highly resistive and/or initiates the contacts to open.
18. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und niederohmig geschalteter elektronischer Unterbre- chungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine dritte Zeitspanne in einen hochohmigen Zustand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Unterschreitung eines sechsten Spannungsschwellwer- tes eine fünfte Fehlerbedingung vorliegt, die ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. 18. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the protective switching device is designed such that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are closed and the electronic interruption unit (EU) is switched to low resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a high-impedance state for a third period of time, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined, that if the voltage falls below a sixth voltage threshold value, a fifth fault condition is present, which initiates the electronic interruption unit to become high-impedance and/or open the contacts initiated.
19. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Unterbrechungseinheit dann in einen hochohmigen Zustand geschaltet wird, wenn der Momentanwert der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen siebenten Spannungs- schwellwert überschreitet, insbesondere wenn der Momentanwert der Spannung im Maximum ist. 19. Protective switching device (SG) according to patent claim 18, characterized in that the electronic interruption unit is then switched to a high-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection exceeds a seventh voltage threshold value, in particular if the instantaneous value of the voltage in maximum is.
20. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (SE) einen Mikrocontroller auf- weist. 20. Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the control unit (SE) has a microcontroller.
21. Verfahren für ein Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis mit : 21. Method for a protective switching device (SG) for protecting a low-voltage electrical circuit comprising:
- ein Gehäuse (GEH) mit mindestens einem netzseitigen An- schluss und einem lastseitigen Anschluss, - a housing (GEH) with at least one mains-side connection and one load-side connection,
- eine mechanische Trennkontakteinheit (MK) , die in Serie mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) geschaltet ist, wobei die mechanische Trennkontakteinheit dem lastseiti- gen Anschluss und die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) dem netzseitigen Anschluss zugeordnet ist, - a mechanical isolating contact unit (MK) which is connected in series with an electronic interrupting unit (EU), the mechanical isolating contact unit being assigned to the load-side connection and the electronic interrupting unit (EU) being assigned to the mains-side connection,
- dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch ein öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Nieder- spannungsstromkreis geschalt werden kann, - that the mechanical isolating contact unit (MK) can be switched by opening contacts to avoid current flow or closing the contacts for current flow in the low-voltage circuit,
- dass die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) durch halbleiterbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zu- stand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet werden kann, - that the electronic interruption unit (EU) can be switched by semiconductor-based switching elements to a high-impedance state of the switching elements to avoid current flow or a low-impedance state of the switching elements to current flow in the low-voltage circuit,
- dass die Höhe des Stromes im Niederspannungsstromkreis, insbesondere zwischen netzseitigen Phasenleiteranschluss und lastseitigen Phasenleiteranschluss, ermittelt wird, - dass bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeit- grenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Nieder- spannungsstromkreises initiiert wird, - that the magnitude of the current in the low-voltage circuit, in particular between the line-side phase conductor connection and the load-side phase conductor connection, is determined, - that when current and/or current-time limit values are exceeded, current flow in the low-voltage circuit is avoided,
- dass für einen Leiter die Höhe der Spannung über der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit (EU) ermittelt wird. - that the magnitude of the voltage across the electronic interrupting unit (EU) is determined for a conductor.
22. Verfahren nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakt- einheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unter- brechungseinheit (EU) die Höhe der Spannung über der elektro- nischen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Unterschreitung eines ersten Spannungsschwellwertes eine erste Fehlerbedingung vorliegt, so dass ein niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte vermieden wird. 22. The method according to claim 21, characterized in that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are open and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined so that when it falls below a first Voltage threshold value, a first error condition is present, so that a low resistance of the electronic interruption unit is avoided and/or closing of the contacts is avoided.
23. Verfahren nach Patentanspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakt- einheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unter- brechungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine erste Zeitspanne in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elektroni- schen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Überschreiten eines zweiten Spannungsschwellwertes eine zweite Fehlerbedingung vorliegt, so dass ein weiteres niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit vermieden oder/und Schließen der Kontakte vermieden wird. 23. The method according to patent claim 21 or 22, characterized in that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are open and the electronic interruption unit (EU) is switched to high resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched to a low resistance state for a first period of time , the magnitude of the voltage across the electronic interrupting unit is determined, that when a second voltage threshold value is exceeded, a second error condition is present, so that the electronic interrupting unit is prevented from becoming further low-impedance and/or closing the contacts is avoided.
24. Verfahren nach Patentanspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Fehlerbedingung ein Schließen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) vermieden wird, insbesondere kein Freigabesignal (enable) an die mechanische Trennkontakteinheit (MK) abgegeben wird. 24. The method according to patent claims 22 and 23, characterized in that closing of the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) is avoided when an error condition is present, in particular no release signal (enable) is emitted to the mechanical isolating contact unit (MK).
25. Verfahren nach Patentanspruch 21, 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkon- takteinheit (MK) und hochohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungs- einheit (EU) für eine zweite Zeitspanne in einen niederohmi- gen Zustand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Überschreitung eines dritten Spannungsschwellwertes eine dritte Fehlerbedingung vorliegt, die ein niederohmig schalten der elektronischen Unterbrechungseinheit vermeidet oder/und öffnen der Kontakte initiiert. 25. The method according to claim 21, 22, 23 or 24, characterized in that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) and the electronic interruption unit (EU) switched to high resistance, the electronic interruption unit (EU) is switched into one for a second period of time low-impedance condition is switched, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined, that when a third voltage threshold value is exceeded, a third error condition is present, which avoids switching the electronic interruption unit to low resistance and/or initiates opening of the contacts.
26. Verfahren nach Patentanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Unterbrechungseinheit dann in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird, wenn der Momentanwert der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss und netzseitigen Phasenleiteranschluss einen vierten Spannungs- schwellwert unterschreitet. 26. The method according to claim 25, characterized in that the electronic interruption unit is switched to a low-impedance state when the instantaneous value of the voltage between the network-side neutral conductor connection and the network-side phase conductor connection falls below a fourth voltage threshold value.
27. Verfahren nach einem der Patentansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkon- takteinheit (MK) und niederohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit (EU) die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Überschreitung eines fünften Spannungsschwellwertes eine vierte Fehlerbedingung vorliegt, die ein hochohmig wer- den der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. 27. The method according to any one of claims 21 to 26, characterized in that when the contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) are closed and the electronic interruption unit (EU) is switched to low resistance, the magnitude of the voltage across the electronic interruption unit is determined so that when a fifth Voltage threshold value, a fourth error condition is present, which initiates a high-impedance of the electronic interruption unit and/or initiates the opening of the contacts.
28. Verfahren nach einem der Patentansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkon- takteinheit (MK) und niederohmig geschalteter elektronischer Unterbrechungseinheit (EU) die elektronische Unterbrechungs- einheit (EU) für eine dritte Zeitspanne in einen hochohmigen Zustand geschaltet wird, die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt wird, dass bei Unterschreitung eines sechsten Spannungsschwellwer- tes eine fünfte Fehlerbedingung vorliegt, die ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert oder/und öffnen der Kontakte initiiert. 28. The method according to any one of claims 21 to 27, characterized in that with closed contacts of the mechanical isolating contact unit (MK) and low-impedance switched electronic interruption unit (EU), the electronic interruption unit (EU) for a third period of time in a high-impedance State is switched, the level of the voltage across the electronic interruption unit is determined that falling below a sixth voltage threshold value, there is a fifth error condition that initiates a high resistance of the electronic interruption unit and/or initiates opening of the contacts.
29. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Mikrocontroller diesen veranlassen das Verfahren nach einem der Patentansprüche 21 bis 28 mit einem Schutzschaltgerät gemäß einem der Patentan- sprüche 1 bis 20 zu unterstützen, insbesondere durchzuführen. 29. Computer program product comprising instructions which, when the program is executed by a microcontroller, cause the latter to support, in particular carry out, the method according to one of claims 21 to 28 with a protective switching device according to one of claims 1 to 20.
30. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerpro- grammprodukt nach Patentanspruch 29 gespeichert ist. 30. Computer-readable storage medium on which the computer program product according to claim 29 is stored.
31. Datenträgersignal, das das Computerprogrammprodukt nach Patentanspruch 29 überträgt. 31. Data carrier signal that transmits the computer program product according to claim 29.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ES2848651T3 (en) 2016-03-01 2021-08-11 Atom Power Inc Hybrid Air Gap / Solid State Circuit Breaker
DE102018213354A1 (en) * 2018-08-08 2020-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Switchgear and method
US11170964B2 (en) * 2019-05-18 2021-11-09 Amber Solutions, Inc. Intelligent circuit breakers with detection circuitry configured to detect fault conditions
JP2022547639A (en) 2019-09-03 2022-11-14 アトム・パワー・インコーポレイテッド Solid state circuit breaker with self-diagnosis, self-maintenance and self-protection functions
DE102019213604A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker, circuit breaker system and process

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