DE102022209018A1 - Circuit breaker and method - Google Patents

Circuit breaker and method Download PDF

Info

Publication number
DE102022209018A1
DE102022209018A1 DE102022209018.7A DE102022209018A DE102022209018A1 DE 102022209018 A1 DE102022209018 A1 DE 102022209018A1 DE 102022209018 A DE102022209018 A DE 102022209018A DE 102022209018 A1 DE102022209018 A1 DE 102022209018A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
limit values
differential current
low
unit
voltage
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
DE102022209018.7A
Other languages
German (de)
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
Priority to DE102022209018.7A priority Critical patent/DE102022209018A1/en
Priority to PCT/EP2023/073117 priority patent/WO2024046836A1/en
Publication of DE102022209018A1 publication Critical patent/DE102022209018A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/06Details with automatic reconnection
    • H02H3/063Details concerning the co-operation of many similar arrangements, e.g. in a network
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/548Electromechanical and static switch connected in series
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/003Fault detection by injection of an auxiliary voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/05Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/06Details with automatic reconnection
    • H02H3/07Details with automatic reconnection and with permanent disconnection after a predetermined number of reconnection cycles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis, bei dem- netzseitige und lastseitige Anschlüssen für Leiter des Niederspannungsstromkreises vorgesehen sind,- eine mechanische Trennkontakteinheit mit einem geschlossenen Zustand der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis oder einen geöffneten Zustand der Kontakte für eine stromflussvermeidende galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis vorgesehen ist,- eine elektronische Unterbrechungseinheit vorgesehen ist, die stromkreisseitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit geschaltet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist,- dass die Höhe eines Differenzstromes der Leiter des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit bei geschlossenem Zustand der Trennkontakte initiiert wird,- dass nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten durchgeführt wird.The invention relates to a protective switching device for protecting an electrical low-voltage circuit, in which - network-side and load-side connections for conductors of the low-voltage circuit are provided, - a mechanical isolating contact unit with a closed state of the contacts for a current flow in the low-voltage circuit or an open state of the contacts for a galvanic current flow-avoiding Isolation in the low-voltage circuit is provided, - an electronic interruption unit is provided, which is connected in series on the circuit side to the mechanical isolating contact unit and which has a high-resistance state of the switching elements to avoid current flow or a low-resistance state of the switching elements to prevent current flow in the low-voltage circuit due to semiconductor-based switching elements, - that the level of a differential current of the conductors of the low-voltage circuit is determined and if first differential current limit values or first differential current time limit values are exceeded, an avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated by a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit when the isolating contacts are closed, - that after avoiding one Current flow is carried out due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts for the existence of exceedance of second differential current limit values or second differential current time limit values.

Description

Die Erfindung betrifft das technische Gebiet eines Schutzschaltgerätes für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 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 according to the preamble of claim 1 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 Wechselspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung, mit Werten von 50 Volt Wechselspannung bzw. 120 Volt Gleichspannung, sind.Low voltage refers to voltages of up to 1000 volts AC or up to 1500 volts DC. Low voltage refers in particular to voltages that are greater than low voltage, with values of 50 volts alternating voltage or 120 volts direct voltage.

Mit Niederspannungsstromkreis bzw. -netz oder -anlage sind Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere, spezifischer bis zu 63 Ampere gemeint. Mit Niederspannungsstromkreis sind insbesondere Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 50 Ampere, 40 Ampere, 32 Ampere, 25 Ampere, 16 Ampere oder 10 Ampere gemeint. Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn-, Bemessungs- oder/und Abschaltströme gemeint, d.h. der Strom der im Normalfall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw. bei denen der elektrische Stromkreis üblicherweise unterbrochen wird, beispielsweise durch eine Schutzeinrichtung, wie ein Schutzschaltgerät, Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter. 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 nominal currents or rated currents of up to 125 amperes, more specifically up to 63 amperes. Low-voltage circuits particularly refer to circuits with rated currents or rated currents of up to 50 amps, 40 amps, 32 amps, 25 amps, 16 amps or 10 amps. The current values mentioned in particular mean nominal, rated and/or switching off currents, i.e. the maximum current that is normally carried across the circuit or in which the electrical circuit is usually interrupted, for example by a protective device, such as a protective switching device, circuit breaker or circuit breaker. The rated currents can vary 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 Überstromschutzeinrichtungen, die in der Elektroinstallationstechnik in Niederspannungsstromkreisen eingesetzt werden. Diese schützen Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stromes und/oder Kurzschluss. Ein Leitungsschutzschalter kann den Stromkreis bei Überlast und/oder Kurzschluss selbsttätig abschalten. Ein Leitungsschutzschalter ist ein nicht selbsttätig zurückstellendes Sicherungselement.Circuit breakers have long been known overcurrent protection devices that are used in electrical installation technology in low-voltage circuits. These protect cables from damage caused by heating due to excessive current and/or short circuits. A circuit breaker can automatically switch off the circuit in the event of an overload and/or short circuit. A circuit breaker is a safety element that does not reset automatically.

Leistungsschalter sind, im Gegensatz zu Leitungsschutzschaltern, für Ströme größer als 125 A vorgesehen, teilweise auch schon ab 63 Ampere. Leitungsschutzschalter sind deshalb einfacher und filigraner aufgebaut. Leitungsschutzschalter weisen üblicherweise eine Befestigungsmöglichkeit zur Befestigung auf einer so genannten Hutschiene (Tragschiene, DIN-Schiene, TH35) auf.In contrast to circuit breakers, circuit breakers are intended for currents greater than 125 A, sometimes even from 63 amps. Circuit breakers are therefore simpler and more delicate in design. Circuit breakers usually have a mounting option for mounting on a so-called top-hat rail (mounting rail, DIN rail, TH35).

Leitungsschutzschalter gemäß dem Stand der Technik sind elektromechanisch aufgebaut. 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 (Unterbrechung) bei länger anhaltenden Überstrom (Überstromschutz) respektive bei thermischer Überlast (Überlastschutz) eingesetzt. Ein elektromagnetischer Auslöser mit einer Spule wird zur kurzzeitigen Auslösung bei Überschreiten eines Überstromgrenzwerts bzw. im Falle eines Kurzschlusses (Kurzschlussschutz) eingesetzt. Eine oder mehrere Lichtbogenlöschkammer(n) bzw. Einrichtungen zur Lichtbogenlöschung sind vorgesehen. Ferner Anschlusselemente für Leiter des zu schützenden elektrischen Stromkreises.Circuit breakers according to the state of the art are constructed electromechanically. In a housing they have a mechanical switching contact or shunt release to interrupt (trigger) the electrical current. A bimetal protective element or bimetal element is usually used to trigger (interrupt) in the event of a long-lasting overcurrent (overcurrent protection) or in the event of thermal overload (overload protection). An electromagnetic release with a coil is used for short-term tripping when an overcurrent limit is exceeded or in the event of a short circuit (short circuit protection). One or more arc extinguishing chamber(s) or devices for arc extinguishing are provided. Furthermore, connection elements for conductors of the electrical circuit to be protected.

Fehlerstromschutzschalter für elektrische Stromkreise, insbesondere für Niederspannungsstromkreise bzw. -anlagen, sind allgemein bekannt. Fehlerstromschutzschalter werden auch als Residual Current Devices bezeichnet, kurz RCD. Fehlerstromschutzschalter ermitteln die Stromsumme in einem elektrischen Stromkreis, die im Normalfall null ist, und unterbrechen bei Überschreiten eines Differenzstromwertes, d.h. einer Stromsumme von ungleich null, die einen bestimmten (Differenz-)Stromwert respektive Fehlerstromwert übersteigt, den elektrischen Stromkreis.Residual current circuit breakers for electrical circuits, especially for low-voltage circuits or systems, are well known. Residual current circuit breakers are also known as residual current devices, or RCD for short. Residual current circuit breakers determine the current sum in an electrical circuit, which is normally zero, and interrupt the electrical circuit when a differential current value is exceeded, i.e. a current sum of non-zero that exceeds a certain (differential) current value or residual current value.

Fast alle bisherigen Fehlerstromschutzschalter weisen einen Summenstromwandler auf, dessen Primärwicklung durch die Leiter des Stromkreises gebildet wird und dessen Sekundärwicklung die Stromsumme abgibt, welche direkt oder indirekt zur Unterbrechung des elektrischen Stromkreises verwendet wird.Almost all previous residual current circuit breakers have a summation current transformer, the primary winding of which is formed by the conductors of the circuit and the secondary winding of which emits the sum of the current, which is used directly or indirectly to interrupt the electrical circuit.

Hierzu sind zwei oder mehr Leiter, meist Hin- und Rückleiter bzw. Außen- und Neutralleiter in einem Einphasenwechselstrom-Netz, alle drei Außenleiter oder alle drei Außenleiter und der Neutralleiter bei einem Dreiphasenwechselstromnetz, durch einen, meist einen ringförmigen Kern aus ferromagnetischen Material aufweisenden, Stromwandler geführt. Gewandelt wird nur der Differenzstrom, d.h. ein von Hin- und Rückstrom abweichender Strom, aus den Leitern. Üblicherweise ist die Stromsumme in einem elektrischen Stromkreis gleich null. So können Fehlerströme erkannt werden.For this purpose, two or more conductors, usually forward and return conductors or external and neutral conductors in a single-phase alternating current network, all three external conductors or all three external conductors and the neutral conductor in a three-phase alternating current network, are replaced by one, usually having an annular core made of ferromagnetic material, Current transformer led. Only the differential current, i.e. a current that deviates from the forward and reverse current, is converted from the conductors. Typically, the sum of current in an electrical circuit is zero. In this way, fault currents can be detected.

Fließt beispielsweise energiesenkenseitig bzw. verbraucherseitig ein Strom gegen Erde ab, so wird in diesem Zusammenhang von einem Fehlerstrom gesprochen. Ein Fehlerfall liegt beispielsweise dann vor, wenn eine elektrische Verbindung von einem Phasenleiter des elektrischen Stromkreises zur Erde existiert. Beispielsweise, wenn eine Person den Phasenleiter berührt. Dann fließt ein Teil des elektrischen Stromes nicht wie üblich über den Neutralleiter bzw. Nullleiter zurück, sondern über die Person und die Erde. Dieser Fehlerstrom kann nun mit Hilfe des Summenstromwandlers erfasst werden, da die betragsmäßig erfasste Summe aus zufließenden und zurückfließenden Strom ungleich Null ist. Über ein Relais bzw. einen Haltemagnet-Auslöser, beispielsweise mit verbundener Mechanik, wird eine Unterbrechung des Stromkreises, z.B. mindestens einer, eines Teils oder aller Leitungen bewirkt. Fehlerstromschutzschalter zur Erfassung von Wechselfehlerströmen sind allgemein aus der Druckschrift DE 44 32 643 A1 bekannt.For example, if a current flows towards earth on the energy sink side or consumer side, this is referred to as a fault current. A fault occurs, for example, if there is an electrical connection from a phase conductor of the electrical circuit to ground. For example, if a person touches the phase conductor. Then part of the electrical current does not flow through the neut as usual ral conductor or neutral conductor, but via the person and the earth. This fault current can now be detected using the summation current transformer, since the sum of the inflowing and returning current recorded in terms of amount is not equal to zero. An interruption of the circuit, for example at least one, a part or all of the lines, is effected via a relay or a holding magnet release, for example with connected mechanics. Residual current circuit breakers for detecting alternating residual currents are generally from the literature DE 44 32 643 A1 known.

Die Hauptfunktion von Fehlerstromschutzschaltern ist Personen vor elektrischen Strömen (elektrischer Schlag) zu schützen, sowie Anlagen, Maschinen oder Gebäude vor Brand durch elektrische Isolationsfehler.The main function of residual current circuit breakers is to protect people from electrical currents (electric shock), as well as systems, machines or buildings from fire caused by electrical insulation faults.

Wenn der Fehlerstromschutzschalter bzw. dessen Summenstromwandler so ausgebildet ist, dass die sekundärseitige Energie des Summenstromwandlers zur Betätigung einer Auslöseeinheit bzw. einer Unterbrechungseinheit bzw. eines Auslösers ausreicht, dann nennt man derartige Fehlerstromschutzschalter netzspannungsunabhängig.
Wenn eine Hilfsenergie für den Auslösekreis benötigt bzw. eingesetzt wird, die in der Regel durch ein im Fehlerstromschutzschalter vorgesehenes Netzteil erzeugt wird, nennt man derartige Fehlerstromschutzschalter netzspannungsabhängig. D.h. netzspannungsabhängige Fehlerstromschutzschalter enthalten ein Netzteil zur Energieversorgung einer Fehlerstromerkennung (netzspannungsunabhängige nicht). Diese Netzteile sind beispielsweise erforderlich, um Fehlerströme in Gleichspannungsnetzen sowie gemischten Gleich/Wechselstromnetzen bzw. bei Stromkreisen mit hohen Frequenzen zu erkennen.
If the residual current circuit breaker or its summation current transformer is designed in such a way that the secondary-side energy of the summation current transformer is sufficient to actuate a trip unit or an interruption unit or a trigger, then such residual current circuit breakers are called mains voltage independent.
If auxiliary energy is required or used for the tripping circuit, which is usually generated by a power supply provided in the residual current circuit breaker, such residual current circuit breakers are called mains voltage dependent. This means that mains voltage-dependent residual current circuit breakers contain a power supply to supply energy for residual current detection (mains voltage independent ones do not). These power supplies are required, for example, to detect residual currents in DC voltage networks as well as mixed DC/AC networks or in circuits with high frequencies.

Schutzschaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit sind relativ neuartige Entwicklungen. Diese weisen eine halbleiterbasierte elektronische Unterbrechungseinheit auf. D.h. der elektrische Stromfluss des Niederspannungsstromkreises wird über Halbleiterbauelemente respektive Halbleiterschalter geführt, die den elektrischen Stromfluss unterbrechen bzw. leitfähig geschaltet werden können. Schutzschaltgeräte 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 elektronische Unterbrechungseinheit geführt.Protective switching devices with an electronic interruption 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 conducted via semiconductor components or semiconductor switches, which interrupt the electrical current flow or can be switched to conduction. 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, whereby the contacts of the mechanical isolating contact system are connected in series to the electronic interruption unit, i.e. the current of the low-voltage circuit to be protected is transmitted both via the mechanical isolating contact system and also carried out via the electronic interruption unit.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Niederspannungswechselstromkreise, mit einer Wechselspannung, üblicherweise mit einer zeitabhängigen sinusförmigen Wechselspannung mit der Frequenz f. Die zeitliche Abhängigkeit des momentanen Spannungswertes u(t) der Wechselspannung ist durch die Gleichung: u ( t ) = U * sin ( 2 π * f * t )

Figure DE102022209018A1_0001
beschrieben. Wobei:

u(t)
momentaner Spannungswert zu der Zeit t
U
Amplitude der Spannung
The present invention relates in particular to low-voltage alternating current circuits, with an alternating voltage, usually with a time-dependent sinusoidal alternating voltage with the frequency f. The time dependence of the instantaneous voltage value u(t) of the alternating voltage is given by the equation: u ( t ) = U * sin ( 2 π * f * t )
Figure DE102022209018A1_0001
described. Where:
u(t)
instantaneous voltage value at time t
U
Amplitude of voltage

Eine harmonische Wechselspannung lässt sich durch die Rotation eines Zeigers darstellen, dessen Länge der Amplitude (U) der Spannung entspricht. Die Momentanauslenkung ist dabei die Projektion des Zeigers auf ein Koordinatensystem. Eine Schwingungsperiode entspricht einer vollen Umdrehung des Zeigers 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 = 2 π * f = 2 π / T = Kreisfrequenz der Wechselspannung

Figure DE102022209018A1_0002
(T = Periodendauer der Schwingung)A harmonic alternating 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. One period of oscillation corresponds to one full revolution 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 pointer. The angular frequency of a harmonic oscillation is always 2π times its frequency, i.e.: ω = 2 π * f = 2 π / T = Circular frequency of the alternating voltage
Figure DE102022209018A1_0002
(T = period of the oscillation)

Häufig wird die Angabe der Kreisfrequenz (ω) gegenüber der Frequenz (f) bevorzugt, da sich viele Formeln der Schwingungslehre aufgrund des Auftretens trigonometrischer Funktionen, deren Periode per Definition 2n ist, mit Hilfe der Kreisfrequenz kompakter darstellen lassen: u ( t ) = U * sin ( ω t )

Figure DE102022209018A1_0003
The specification of the angular frequency (ω) is often preferred over the frequency (f), since many formulas in vibration theory can be represented more compactly using the angular frequency due to the occurrence of trigonometric functions, the period of which is by definition 2n: u ( t ) = U * sin ( ω t )
Figure DE102022209018A1_0003

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 einen Wert zwischen 0 und 2n 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, in particular time-constant, alternating voltage, 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 passes through the range 0...2π or 0°...360°. This means that the phase angle periodically assumes a value between 0 and 2n or 0° and 360° (φ = n* (0...2π) or φ = n* (0°...360°), due to periodicity; shortened: 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 sinusförmigen (periodischen) Wechselspannung der Wert der Spannung zum Phasenwinkel φ gemeint (φ = 0...2π bzw. φ = 0°...360°, der jeweiligen Periode).With the instantaneous voltage value u(t), the instantaneous value of the voltage at time t is therefore the case with a sinusoidal (periodic schen) alternating voltage means the value of the voltage at the phase angle φ (φ = 0...2π or φ = 0°...360°, of the respective period).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schutzschaltgerät eingangs genannter Art zu verbessern, insbesondere den Schutz gegen (Fehler-)Ströme durch Personen zu gewährleisten bei gleichzeitiger Versorgungssicherheit bzw. Verfügbarkeit von elektrischen Anlagen, d.h. eine Immunität gegen technisch bedingte (Fehler-)Ströme zu erreichen, die zu einer Fehlauslösung des Schutzschaltgerätes führen würden. D.h. einerseits Personenschutz zu gewährleisten und andererseits die Versorgungssicherheit eine Niederspannungsstromkreises zu verbessern. Alternativ ein neuartiges Konzept für ein derartiges Schutzschaltgerät zu schaffen.The object of the present invention is to improve a protective switching device of the type mentioned at the beginning, in particular to ensure protection against (fault) currents caused by people while at the same time ensuring security of supply or availability of electrical systems, i.e. immunity to technically caused (fault) currents which would lead to a false tripping of the protective switching device. This means, on the one hand, to ensure personal protection and, on the other hand, to improve the security of supply of a low-voltage circuit. Alternatively, to create a novel concept for such a protective switching device.

Diese Aufgabe wird durch ein Schutzschaltgeräte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 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 12.

Erfindungsgemäß ist ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises, insbesondere Niederspannungswechselstromkreises, vorgesehen, aufweisend:

  • - ein Gehäuse mit netzseitigen und lastseitigen Anschlüssen für Leiter des Niederspannungsstromkreises,
  • - eine Differenzstromsensoreinheit, zur Ermittlung der Höhe eines Differenzstromes der Leiter des Niederspannungsstromkreises,
  • - eine mechanische Trennkontakteinheit, die einen geschlossenen Zustand der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis oder einen geöffneten Zustand der Kontakte für eine stromflussvermeidende galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis aufweist, die mechanische Trennkontakteinheit ist insbesondere durch eine mechanische Handhabe bedienbar und schaltbar, so dass ein Öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis (durch die Handhabe) schaltbar ist, damit ist (insbesondere) eine galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis schaltbar; bei einer mechanischen Trennkontakteinheit wird ein Öffnen von Kontakten auch als Freischalten und ein Schließen von Kontakten als Zuschalten bezeichnet;
  • - eine elektronische Unterbrechungseinheit, die stromkreisseitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit geschaltet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen (insbesondere nichtleitenden) Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist; bei einer elektronische Unterbrechungseinheit wird ein hochohmiger (insbesondere nichtleitender) Zustand der Schaltelemente (zur Vermeidung eines Stromflusses) auch als ausgeschalteter Zustand (Vorgang: Ausschalten) und ein niederohmiger (leitender) Zustand der Schaltelemente (zum Stromfluss) als eingeschalter Zustand (Vorgang: Einschalten) bezeichnet;
  • - einer Steuerungseinheit, die mit der Differenzstromsensoreinheit, der mechanischen Trennkontakteinheit und der elektronischen Unterbrechungseinheit verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät, insbesondere die Steuerungseinheit, derart ausgestaltet, dass bei Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit bei geschlossenem Zustand der Trennkontakte initiiert wird. Nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte wird eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten durchgeführt.
According to the invention, a protective switching device is provided for protecting an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating circuit, comprising:
  • - a housing with network-side and load-side connections for conductors of the low-voltage circuit,
  • - a differential current sensor unit for determining the level of a differential current in the conductors of the low-voltage circuit,
  • - a mechanical isolating contact unit, which has a closed state of the contacts for a current flow in the low-voltage circuit or an open state of the contacts for a current flow-avoiding galvanic isolation in the low-voltage circuit, the mechanical isolating contact unit can be operated and switched in particular by a mechanical handle, so that contacts can be opened to avoid a current flow or a closing of the contacts for a current flow in the low-voltage circuit can be switched (through the handle), so (in particular) a galvanic isolation in the low-voltage circuit can be switched; In the case of a mechanical isolating contact unit, opening contacts is also referred to as disconnecting and closing contacts is referred to as switching on;
  • - an electronic interruption unit, which is connected in series on the circuit side to the mechanical isolating contact unit and which, through semiconductor-based switching elements, has a high-resistance (in particular non-conducting) state of the switching elements to prevent current flow or a low-resistance state of the switching elements to prevent current flow in the low-voltage circuit; In an electronic interruption unit, a high-resistance (in particular non-conducting) state of the switching elements (to avoid current flow) is also called a switched-off state (process: switching off) and a low-resistance (conducting) state of the switching elements (for current flow) is also called a switched-on state (process: switching on). designated;
  • - a control unit which is connected to the differential current sensor unit, the mechanical isolating contact unit and the electronic interruption unit. According to the invention, the protective switching device, in particular the control unit, is designed in such a way that when first differential current limit values or first differential current time limit values are exceeded, avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated by a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit when the isolating contacts are closed. After avoiding a current flow due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts, a test is carried out to determine whether second differential current limit values or second differential current time limit values have been exceeded.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass nach einem fehlerhaften Differenzstromereignis, beispielsweise hervorgerufen durch eine Berührung eines (Phasen-)Leiters durch eine Person (kritisches Ereignis) oder durch einen technisch bedingten Ableitstrom (für Personen unkritisch, d.h. unkritisches Ereignis) (beispielsweise durch geschaltete Kapazitäten) eine sofortige Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit initiiert wird. Mit sofortiger Vermeidung eines Stromflusses ist insbesondere ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit innerhalb von 10 ms, insbesondere 5 ms oder 1 ms, gemeint. (Heutige Fehlerstromschutzschalter lösen typischerweise nach mindestens / größer 20 ms aus.)
Nach der Vermeidung des Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte wird eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten durchgeführt, um so weiter auf das Vorliegen von fehlerhaften Differenzstromereignissen zu prüfen und gegebenenfalls kritische Ereignisse von unkritischen Ereignissen zu unterscheiden, um so einerseits Personenschutz und andererseits die Verfügbarkeit von Anlagen zu gewährleisten.
So kann der Zustand an den lastseitigen Anschlüssen hinsichtlich des Vorliegens von Differenzstromgrenzwerten oder Differenzstrom-Zeitgrenzwerten weiter überwacht werden. Bei Änderung des Zustandes kann vorteilhaft eine weitere Aktion erfolgen, beispielsweise gemäß den vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung.
Andererseits wird so ein völlig neues Betriebskonzept eines Schutzschaltgerätes vorgestellt, bei dem, im Gegensatz zu beispielsweise bisherigen Fehlerstromschutzschaltern, eine Überprüfung auch nach einem stromflussvermeidenden Ereignis durchgeführt wird.
This has the particular advantage that after a faulty differential current event, for example caused by a person touching a (phase) conductor (critical event) or by a technically caused leakage current (not critical for people, ie non-critical event) (for example due to switched capacitances). ) an immediate avoidance of current flow in the low-voltage circuit is initiated by a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit. Immediate avoidance of a current flow means in particular that the electronic interruption unit becomes high impedance within 10 ms, in particular 5 ms or 1 ms. (Today's residual current circuit breakers typically trip after at least / greater than 20 ms.)
After avoiding the current flow due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts, a check is carried out for the existence of exceedance of second differential current limit values or second differential current time limit values in order to further check for the presence of faulty differential current events and, if necessary, critical ones To distinguish events from non-critical events in order to ensure personal protection on the one hand and the availability of systems on the other.
In this way, the condition at the load-side connections can be further monitored with regard to the presence of differential current limit values or differential current time limit values. If the state changes, a further action can advantageously take place, for example according to the advantageous embodiments of the invention.
On the other hand, a completely new operating concept for a protective switching device is presented in which, in contrast to previous residual current circuit breakers, for example, a check is also carried out after an event that prevents the flow of current.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und im Ausführungsbeispiel angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims and in the exemplary embodiment.

Vorteilhaft ist durch die mechanische Handhabe insbesondere nur die mechanische Trennkontakteinheit bedienbar. Das Ein- und Ausschalten mittels der elektronischen Unterbrechungseinheit ist nicht (direkt) am Gerät bedienbar.Advantageously, only the mechanical isolating contact unit can be operated by the mechanical handle. Switching on and off using the electronic interruption unit cannot be operated (directly) on the device.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wechselt bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen ersten Zeitbereich (10ms ... 20ms ... 30ms ... 50ms ... 100ms ... 200ms ... 1 s (jeder Wert abhängig von der Anwendung ist möglich)) die elektronische Unterbrechungseinheit in den niederohmigen Zustand.
Der erste Zeitbereich ist beispielsweise ein Wert aus dem Bereich 10ms bis 100ms bis 200ms bis 1s. D.h. wenn z.B. nach Überschreitung der ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für 10 ms (15 ms) oder 20 ms (25 ms, 30 ms, ..., 95 ms, 100 ms, ... 1 s) die zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte nicht überschritten werden, wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit in den niederohmigen Zustand.
Der erste Zeitbereich kann insbesondere abhängig von der Höhe des ermittelten Differenzstromes (insbesondere dessen Effektivwert) sein, d.h. bei höheren Differenzstrom wird der erste Zeitbereich kleiner.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein automatisches Wiedereinschalten erfolgt, wenn unkritische Differenzstromgrenzwerte oder Differenzstrom-Zeitgrenzwerte vorliegen. So wird eine hohe Verfügbarkeit erzielt.
In an advantageous embodiment of the invention, if the second differential current limit values or second differential current time limit values are not exceeded, the system changes for a first time range (10ms...20ms...30ms...50ms...100ms...200ms...1 s ( any value depending on the application is possible)) the electronic interruption unit into the low-resistance state.
The first time range is, for example, a value from the range 10ms to 100ms to 200ms to 1s. Ie if, for example, after exceeding the first differential current limit values or first differential current time limit values for 10 ms (15 ms) or 20 ms (25 ms, 30 ms, ..., 95 ms, 100 ms, ... 1 s) the second differential current limit values or second differential current time limit values are not exceeded, the electronic interruption unit switches to the low-resistance state.
The first time range can in particular be dependent on the level of the determined differential current (in particular its effective value), that is, with higher differential currents, the first time range becomes smaller.
This has the particular advantage that an automatic restart occurs when non-critical differential current limit values or differential current time limit values are present. This ensures high availability.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden bei Vorliegen der Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für eine erste Zeitspanne die Trennkontakte geöffnet.
Die erste Zeitspanne liegt beispielsweise im Bereich 10ms bis 100ms bis 10s. Die erste Zeitspanne kann insbesondere kleiner als 300 ms, 200 ms, 150 ms, 100 ms, 50ms, 40 ms, 30 ms, 20 ms oder 10 ms sein.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Ausschaltverhalten wie bei klassischen Fehlerstromschutzschaltern erzielt wird, bei denen eine galvanische Trennung zum Personenschutz durchgeführt wird.
In an advantageous embodiment of the invention, if the second differential current limit values or second differential current time limit values are exceeded, the isolating contacts are opened for a first period of time.
The first time period is, for example, in the range 10ms to 100ms to 10s. The first time period can in particular be smaller than 300 ms, 200 ms, 150 ms, 100 ms, 50 ms, 40 ms, 30 ms, 20 ms or 10 ms.
This has the particular advantage that a switch-off behavior is achieved like that of classic residual current circuit breakers, in which galvanic isolation is carried out to protect people.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wechselt (nach dem Ablauf einer/der ersten Zeitspanne und) bei nicht vorliegender (fehlender) Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen zweiten Zeitbereich die elektronische Unterbrechungseinheit in den niederohmigen Zustand.
Der zweite Zeitbereich kann ein Wert aus dem Bereich 20ms bis 100ms bis 1s bis 10s sein. Die Länge des zweiten Zeitbereichs kann der Länge des ersten Zeitbereichs entsprechen bzw. länger sein.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein automatisches Wiedereinschalten erfolgt und so eine hohe Verfügbarkeit der Energieversorgung erzielt wird.
In an advantageous embodiment of the invention, the electronic interruption unit switches to the low-resistance state (after the expiration of a/the first time period and) if the second differential current limit values or second differential current time limit values are not exceeded for a second time range.
The second time range can be a value from the range 20ms to 100ms to 1s to 10s. The length of the second time range can correspond to the length of the first time range or be longer.
This has the particular advantage that it switches on again automatically, thereby achieving a high level of availability of the energy supply.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kommunikationseinheit, insbesondere Eingabeeinheit, vorgesehen. Bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen (den) zweiten Zeitbereich wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit erst dann in den niederohmigen Zustand, wenn eine Quittierung mittels der Kommunikationseinheit, insbesondere Eingabeeinheit, erfolgt.
Der zweite Zeitbereich kann ein Wert aus dem Bereich 20ms bis 100ms bis 1s sein. Die Länge des zweiten Zeitbereichs kann der Länge des ersten Zeitbereichs entsprechen bzw. länger sein.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Wiedereinschalten nach einer Bestätigung (Quittierung) durch einen Benutzer erfolgen kann und so eine hohe Sicherheit erzielt wird.
In an advantageous embodiment of the invention, a communication unit, in particular an input unit, is provided. If the second differential current limit values or second differential current time limit values for a (the) second time range are not exceeded, the electronic interruption unit only switches to the low-resistance state when an acknowledgment occurs by means of the communication unit, in particular the input unit.
The second time range can be a value from the range 20ms to 100ms to 1s. The length of the second time range can correspond to the length of the first time range or be longer.
This has the particular advantage that it can be switched on again after confirmation (acknowledgment) by a user, thus achieving a high level of security.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mechanische Trennkontakteinheit (MK) den lastseitigen Anschlüssen zugeordnet ist.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine das erfindungsgemäße Verhalten des Schutzschaltgerätes unterstützende Architektur gegeben ist, da einerseits bei hochohmiger Unterbrechungseinheit der Stromfluss unterbrochen ist, durch die (lastseitigen) geschlossenen Kontakte aber weiterhin eine erfindungsgemäße Prüfung (mittels der lastseitigen Anschlüsse) erfolgen kann.
In an advantageous embodiment of the invention, the mechanical isolating contact unit (MK) is assigned to the load-side connections.
This has the particular advantage that there is an architecture that supports the behavior of the protective switching device according to the invention, since on the one hand the current flow is interrupted with a high-resistance interruption unit, but a test according to the invention can still be carried out (by means of the load-side connections) through the (load-side) closed contacts.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten an den lastseitigen Anschlüssen durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit, insbesondere für eine erste Einschaltdauer.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache Möglichkeit für die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (der lastseitigen Anschlüsse) gegeben ist, da lediglich die vorhandene elektronische Unterbrechungseinheit (kurzzeitig) in den niederohmigen Zustand geschaltet werden braucht, um kurzzeitig einen Messstrom bzw. eine Messspannung zu erzeugen, um die Prüfung auf Vorliegen von Differenzstromgrenzwerten oder Differenzstrom-Zeitgrenzwerten und deren Höhe durchzuführen.
Die erste Einschaltdauer kann so kurz sein, dass keine Personengefährdung vorliegt.
In an advantageous embodiment of the invention, the check is made for the presence of the excess Increase in second differential current limit values or second differential current time limit values at the load-side connections due to at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit becoming low-resistance, in particular for a first duty cycle.
This has the particular advantage that there is a simple possibility of checking whether second differential current limit values or second differential current time limit values (of the load-side connections) have been exceeded, since only the existing electronic interruption unit needs to be switched (briefly) to the low-resistance state, to briefly generate a measuring current or a measuring voltage in order to test for the presence of differential current limit values or differential current time limit values and their level.
The first switch-on time can be so short that there is no danger to people.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (der lastseitigen Anschlüsse) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung erfolgt, der kleiner als ein erster Spannungsschwellwert ist.
Der erste Spannungsschwellwert ist insbesondere kleiner als 50 Volt bzw. ein Wert der (Schutz-)Kleinspannung. Vorteilhaft ist der erste Spannungsschwellwert einstellbar.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Prüfung bei einer für Menschen ungefährlichen Spannung erfolgt, so dass die Sicherheit sowohl des Schutzschaltgerätes als auch im Niederspannungsstromkreis gegeben ist.
Vorteilhaft ist dazu ferner eine Spannungssensoreinheit vorgesehen, die die Spannung im Niederspannungsstromkreis ermittelt, insbesondre die Höhe der an den netzseitigen Anschlüssen anliegenden Spannung.
In an advantageous embodiment of the invention, the check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (of the load-side connections) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit becoming low-resistance at an instantaneous value of the voltage, which is smaller than a first voltage threshold.
The first voltage threshold is in particular less than 50 volts or a value of the (protective) low voltage. The first voltage threshold value is advantageously adjustable.
This has the particular advantage that the test is carried out at a voltage that is harmless to humans, so that the safety of both the protective switching device and the low-voltage circuit is ensured.
A voltage sensor unit is also advantageously provided, which determines the voltage in the low-voltage circuit, in particular the level of the voltage present at the network-side connections.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Schaltelemente bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung, der größer als ein zweiter Spannungsschwellwert ist, wieder hochohmig.
Dies hat wiederum den besonderen Vorteil, dass die Prüfung bei einer für Menschen ungefährlichen Spannung erfolgt, so dass die Sicherheit sowohl des Schutzschaltgerätes als auch im Niederspannungsstromkreis gegeben ist. Die Höhe des zweiten Spannungsschwellwertes kann dabei der Höhe des ersten Spannungsschwellwertes entsprechen.
In an advantageous embodiment of the invention, the switching elements become high-resistance again at an instantaneous value of the voltage that is greater than a second voltage threshold value.
This in turn has the particular advantage that the test is carried out at a voltage that is harmless to humans, so that the safety of both the protective switching device and the low-voltage circuit is ensured. The height of the second voltage threshold value can correspond to the height of the first voltage threshold value.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (an den lastseitigen Anschlüssen) durch Anlegen einer Hilfsspannung, die kleiner als eine erste Spannungsgrenze ist.
Dies hat wiederum den besonderen Vorteil, dass die Prüfung durch eine andere Lösung bei einer für Menschen ungefährlichen Spannung erfolgt, so dass die Sicherheit sowohl des Schutzschaltgerätes als auch im Niederspannungsstromkreis gegeben ist.
Die Höhe des ersten Spannungsgrenze kann dabei der Höhe des ersten (oder zweiten) Spannungsschwellwertes entsprechen.
In an advantageous embodiment of the invention, the check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (at the load-side connections) have been exceeded is carried out by applying an auxiliary voltage that is smaller than a first voltage limit.
This in turn has the particular advantage that the test is carried out using a different solution at a voltage that is safe for people, so that the safety of both the protective switching device and the low-voltage circuit is ensured.
The height of the first voltage limit can correspond to the height of the first (or second) voltage threshold value.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Prüfung bei Vorliegen der Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte mit einem ersten zeitlichen Abstand, der insbesondere 1, 3, 5, 10, 15, 30 Sekunden oder 1, 5, 10 oder 15 Minuten ist, wobei die Prüfung mit dem ersten zeitlichen Abstand insbesondere nach Ablauf einer (der) ersten Zeitspanne durchgeführt wird.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine zyklische Prüfung über einen längeren Zeitraum erfolgt, ohne dauerhaft Prüfungsfunktionen bzw. Prüfungsroutinen durchzuführen.
In an advantageous embodiment of the invention, the test is carried out when the second differential current limit values or second differential current time limit values are exceeded with a first time interval, which is in particular 1, 3, 5, 10, 15, 30 seconds or 1, 5, 10 or 15 minutes is, the test being carried out at the first time interval, in particular after one (of) the first period of time has elapsed.
This has the particular advantage that a cyclic test is carried out over a longer period of time without permanently carrying out test functions or test routines.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wechselt bei (weiteren) Vorliegen der Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte nach Ablauf einer ersten Zeitgrenze die mechanische Trennkontakteinheit in einen geöffneten Zustand der Trennkontakte. Insbesondere ist die erste Zeitgrenze 15 min, 30 min, 1h, 8h, 24h, 36h oder 48h ist. Jeder Zwischenwert ist möglich. Der erste zeitliche Abstand richtet sich nach der ersten Zeitgrenze. D.h. der erste zeitliche Abstand ist kleiner als die erste Zeitgrenze.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass nach Ablauf der ersten Zeitgrenze auf einen dauerhaften bzw. signifikanten Defekt im Niederspannungsstromkreis geschlossen werden kann und ein sicherer Zustand im Niederspannungsstromkreis durch galvanische Trennung initiiert wird.
In an advantageous embodiment of the invention, if the second differential current limit values or second differential current time limit values are (further) exceeded, the mechanical isolating contact unit switches to an open state of the isolating contacts after a first time limit has elapsed. In particular, the first time limit is 15 min, 30 min, 1h, 8h, 24h, 36h or 48h. Any intermediate value is possible. The first time interval depends on the first time limit. Ie the first time interval is smaller than the first time limit.
This has the particular advantage that after the first time limit has expired, a permanent or significant defect in the low-voltage circuit can be concluded and a safe state in the low-voltage circuit is initiated by galvanic isolation.

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 is claimed with the same and further advantages.

Das Verfahren für ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis, bei dem:

  • - netzseitige und lastseitige Anschlüssen für Leiter des Niederspannungsstromkreises vorgesehen sind,
  • - eine mechanische Trennkontakteinheit mit einem geschlossenen Zustand der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis oder einen geöffneten Zustand der Kontakte für eine stromflussvermeidende galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis vorgesehen ist,
  • - eine elektronische Unterbrechungseinheit vorgesehen ist, die stromkreisseitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit geschaltet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist,
  • - dass die Höhe eines Differenzstromes der Leiter des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit bei geschlossenem Zustand der Trennkontakte initiiert wird,
  • - dass nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten durchgeführt wird.
The procedure for a protective switching device to protect a low voltage electrical circuit in which:
  • - network-side and load-side connections are provided for conductors of the low-voltage circuit,
  • - a mechanical isolating contact unit is provided with a closed state of the contacts for a current flow in the low-voltage circuit or an open state of the contacts for a galvanic isolation that prevents current flow in the low-voltage circuit,
  • - an electronic interruption unit is provided, which is connected in series on the circuit side to the mechanical isolating contact unit and which has a high-resistance state of the switching elements to avoid a current flow or a low-resistance state of the switching elements to prevent current flow in the low-voltage circuit due to semiconductor-based switching elements,
  • - that the level of a differential current of the conductors of the low-voltage circuit is determined and, if first differential current limit values or first differential current time limit values are exceeded, an avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated by a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit when the isolating contacts are closed,
  • - that after avoiding a current flow due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts, a test is carried out to determine whether second differential current limit values or second differential current time limit values have been exceeded.

In vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens kann:

  • -bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen ersten Zeitbereich (z.B. 20...100ms...1s) die elektronische Unterbrechungseinheit in den niederohmigen Zustand wechselt.
  • -bei Vorliegen der Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für eine erste Zeitspanne, die insbesondere kleiner als 300 ms, 200 ms, 150 ms, 100 ms, 50 ms, 40ms, 30ms, 20 ms oder 10 ms ist, die Trennkontakte geöffnet werden.
  • -bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen zweiten Zeitbereich (z.B. 20...100ms...1s) die elektronische Unterbrechungseinheit erst dann in den niederohmigen Zustand wechseln, wenn eine Quittierung erfolgt.
  • -die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (der lastseitigen Anschlüsse) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit erfolgen, insbesondere für eine erste Einschaltdauer.
  • -die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (der lastseitigen Anschlüsse) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung erfolgen, der kleiner als ein erster Spannungsschwellwert ist.
In advantageous embodiments of the method:
  • -if the second differential current limit values or second differential current time limit values are not exceeded for a first time range (e.g. 20...100ms...1s), the electronic interruption unit switches to the low-resistance state.
  • -If the second differential current limit values or second differential current time limit values are exceeded for a first period of time, which is in particular less than 300 ms, 200 ms, 150 ms, 100 ms, 50 ms, 40 ms, 30 ms, 20 ms or 10 ms, the isolating contacts be opened.
  • -If the second differential current limit values or second differential current time limit values are not exceeded for a second time range (e.g. 20...100ms...1s), the electronic interruption unit only switches to the low-resistance state when an acknowledgment occurs.
  • -the test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (of the load-side connections) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit becoming low-resistance, in particular for a first duty cycle.
  • -the test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (of the load-side connections) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit becoming low-resistance at an instantaneous value of the voltage that is smaller than a first voltage threshold value is.

Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Computerprogrammprodukt für ein Schutzschaltgerät beansprucht. Das Computerprogrammprodukt umfass Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Mikrocontroller diesen veranlassen nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 17 durchzuführen.
Der Mikrocontroller ist Teil des Schutzschaltgerätes, insbesondere der Steuerungseinheit.
According to the invention, a corresponding computer program product for a protective switching device is claimed. The computer program product includes commands which, when the program is executed by a microcontroller, cause the microcontroller to carry out a check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values have been exceeded after avoiding a current flow due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts to carry out one of claims 1 to 17.
The microcontroller is part of the protective switching device, especially the control unit.

Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gespeichert 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 Datenträgersignal, das das Computerprogrammprodukt überträgt, beansprucht.According to the invention, a corresponding data carrier signal that transmits the computer program product is claimed.

Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1 bzw. 12, als auch rückbezogen lediglich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Patentansprüchen, insbesondere auch ein Rückbezug der anhängigen Anordnungsansprüche auf den unabhängigen Verfahrensanspruch, bewirken eine Verbesserung eines Schutzschaltgerätes, insbesondere eine Verbesserung der Sicherheit für Personen als auch der Versorgungssicherheit in Niederspannungsstromkreisen und stellen eine neues sicheres Konzept für ein Schutzschaltgerät bereit.All refinements, both in a dependent form based on patent claim 1 or 12, as well as based only on individual features or combinations of features of patent claims, in particular also a reference of the pending arrangement claims to the independent method claim, bring about an improvement in a protective switching device, in particular an improvement in the Safety for people as well as security of supply in Lower Spain voltage circuits and provide a new, safe 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 described properties, features and advantages of this invention as well as the manner in which these 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:

  • 1 eine erste Prinzipdarstellung eines Schutzschaltgerätes,
  • 2 eine zweite Prinzipdarstellung eines Schutzschaltgerätes
  • 3 bis 8 zeitliche Abläufe zur Erläuterung der Erfindung.
The drawing shows:
  • 1 a first schematic diagram of a protective switching device,
  • 2 a second schematic diagram of a protective switching device
  • 3 to 8 temporal sequences to explain the invention.

1 zeigt eine Darstellung eines Schutzschaltgerätes SG zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises, insbesondere Niederspannungswechselstromkreis, mit einem Gehäuse GEH, aufweisend:

  • - netzseitige Anschlüsse, die i.B. einen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und einen netzseitigen Phasenleiteranschluss LG umfassen,
  • - lastseitige Anschlüsse, die i.B. einen lastseitigen Neutralleiteranschluss NL und einen lastseitigen Phasenleiteranschluss LL umfassen,
  • - die Anschlüsse sind für den Niederspannungsstromkreis vorgesehen;
  • - an den netzseitige Anschlüssen / der Netzseite GRID ist üblicherweise eine Energiequelle angeschlossen,
  • - an den lastseitige Anschlüssen / der Lastseite LOAD ist üblicherweise ein Verbraucher angeschlossen;
  • - eine (zweipolige) mechanische Trennkontakteinheit MK mit lastseitigen Anschlusspunkten APLL, APNL und netzseitigen Anschlusspunkten APLG, APNG, wobei für den Neutralleiter ein lastseitiger Anschlusspunkt APNL, für den Phasenleiter ein lastseitiger Anschlusspunkt APLL, für den Neutralleiter ein netzseitiger Anschlusspunkt APNG, für den Phasenleiter ein netzseitiger Anschlusspunkt APLG vorgesehen ist. Die lastseitigen Anschlusspunkte APNL, APLL sind mit den lastseitigen Neutral- und Phasenleiteranschlüssen NL, LL verbunden, so dass ein Öffnen von Kontakten KKN, KKL zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte KKN, KKL für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schaltbar ist,
  • - eine, insbesondere einpolige, elektronische Unterbrechungseinheit 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 netzseitigen Anschlusspunkt APLG der mechanischen Trennkontakteinheit MK in elektrischer Verbindung steht bzw. verbunden ist, wobei die elektronische Unterbrechungseinheit EU durch (nicht dargestellte) halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist bzw. schaltbar ist,
  • - eine Differenzstromsensoreinheit ZCT, zur Ermittlung der Höhe eines Differenzstromes der Leiter des Niederspannungsstromkreises, die Differenzstromsensoreinheit ZCT ist im Beispiel zwischen elektronischer Unterbrechungseinheit EU und mechanischer Trennkontakteinheit MK angeordnet, sie kann alternativ zwischen mechanischer Trennkontakteinheit MK und den lastseitigen Neutral- und Phasenleiteranschlüssen NL, LL vorgesehen (angeordnet) sein, ebenso alternativ zwischen elektronischer Unterbrechungseinheit EU und den netzseitige Anschlüssen NG, LG vorgesehen (angeordnet) sein. Die Differenzstromsensoreinheit ZCT ermittelt die Höhe des Differenzstromes der durch das Schutzschaltgerät geführten (zu schützenden) Leiter des Niederspannungsstromkreises. Im Beispiel bei einem Einphasenwechselstromkreis von Neutralleiter und Phasenleiter.
1 shows a representation of a protective switching device SG for protecting an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating circuit, with a housing GEH, comprising:
  • - network-side connections, which iB include a network-side neutral conductor connection NG and a network-side phase conductor connection LG,
  • - load-side connections, which iB include a load-side neutral conductor connection NL and a load-side phase conductor connection LL,
  • - the connections are intended for the low voltage circuit;
  • - an energy source is usually connected to the network-side connections / the GRID network side,
  • - A consumer is usually connected to the load side connections / the load side LOAD;
  • - a (two-pole) 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 APNL for the neutral conductor, a load-side connection point APLL for the phase conductor, a network-side connection point APNG for the neutral conductor, and a network-side connection point APNG for the phase conductor Grid-side connection point 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 an opening of contacts KKN, KKL to avoid a current flow or a closing of the contacts KKN, KKL to prevent a current flow in the low-voltage circuit can be switched,
  • - a, in particular single-pole, electronic interruption unit EU (which in the case of a single-pole version is arranged in particular in the phase conductor) with a network-side connection point EUG, which is in electrical connection with the network-side phase conductor connection LG, and a load-side connection point EUL, which is connected to the network-side connection point APLG of the mechanical isolating contact unit MK is in electrical connection or is connected, the electronic interruption unit EU having or being switchable by means of (not shown) semiconductor-based switching elements a high-resistance state of the switching elements to avoid a current flow or a low-resistance state of the switching elements for current flow in the low-voltage circuit ,
  • - a differential current sensor unit ZCT, for determining the level of a differential current of the conductors of the low-voltage circuit, the differential current sensor unit ZCT is arranged in the example between the electronic interruption unit EU and the mechanical isolating contact unit MK, it can alternatively be provided between the mechanical isolating contact unit MK and the load-side neutral and phase conductor connections NL, LL (arranged), also alternatively be provided (arranged) between the electronic interruption unit EU and the network-side connections NG, LG. The differential current sensor unit ZCT determines the magnitude of the differential current of the conductors of the low-voltage circuit (to be protected) that are routed through the protective switching device. In the example of a single-phase AC circuit with neutral conductor and phase conductor.

Die Differenzstromsensoreinheit ZCT kann ein klassischer Summenstromwandler sein. Die Primärseite des Summenstromwandlers wird durch die Leiter des Niederspannungsstromkreises (im Beispiel Phasenleiter und Neutralleiter) gebildet. Die Sekundärseite des Summenstromwandlers ist mit der Steuerungseinheit SE verbunden.

  • - eine Stromsensoreinheit SI, zur Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises, die insbesondere im Strompfad des Phasenleiter bzw. Phasenleiterstrompfad angeordnet ist,
  • - einer Steuerungseinheit SE, die mit der Differenzstromsensoreinheit ZCT, mit der Stromsensoreinheit SI, mit der mechanischen Trennkontakteinheit MK und der elektronischen Unterbrechungseinheit EU verbunden ist, wobei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird.
The differential current sensor unit ZCT can be a classic summation current transformer. The primary side of the summation current transformer is formed by the conductors of the low-voltage circuit (in the example phase conductor and neutral conductor). The secondary side of the summation current transformer is connected to the control unit SE.
  • - a current sensor unit SI, for determining the level of the current of the low-voltage circuit, which is arranged in particular in the current path of the phase conductor or phase conductor current path,
  • - a control unit SE, which is connected to the differential current sensor unit ZCT, to the current sensor unit SI, to the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU, whereby if current and/or current time limit values are exceeded, avoidance of a Current flow of the low-voltage circuit is initiated.

Die mechanische Trennkontakte Einheit MK ist im Beispiel lastseitig angeordnet, die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist erfindungsgemäß netzseitig angeordnet.
Die Netzseite GRID mit der Energiequelle steht im Normalfall unter elektrischer Spannung. An der Lastseite LOAD ist üblicherweise ein elektrischer Verbraucher angeschlossen.
Dies hat den Vorteil, dass sich keine weiteren (insbesondere unter Spannung stehenden) Teile bzw. Komponenten zwischen den Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit / lastseitigen Anschlusspunkten (APLL, APNL) der mechanischen Trennkontakteinheit und den beiden lastseitigen Anschlüssen (LL, NL) befinden. So kann auf Grund dieser Architektur bzw. Konstruktion sichergestellt werden, dass bei geöffneten Kontakten KKL, KKN in keinem Fall eine Spannung an den lastseitigen Anschlüssen LL, NL ansteht. Hierdurch wird die Sicherheit des Schutzgerätes erhöht.
Im Gegensatz dazu befinden sich bei anderen Architekturen, bei denen die mechanische Trennkontakteinheit netzseitig angeordnet, vor dem lastseitigen Anschluss häufig (nicht galvanisch getrennte) elektronische Einheiten.
In the example, the mechanical isolating contact unit MK is arranged on the load side, the electronic interruption unit EU is arranged on the network side according to the invention.
The GRID network side with the energy source is normally under electrical voltage. An electrical consumer is usually connected to the load side LOAD.
This has the advantage that there are no further (particularly live) parts or components between the contacts of the mechanical isolating contact unit / load-side connection points (APLL, APNL) of the mechanical isolating contact unit and the two load-side connections (LL, NL). Due to this architecture or construction, it can be ensured that when the contacts KKL, KKN are open, there is never any voltage present at the load-side connections LL, NL. This increases the safety of the protective device.
In contrast, in other architectures in which the mechanical isolating contact unit is arranged on the network side, there are often (not galvanically isolated) electronic units in front of the load-side connection.

Erfindungsgemäß kann das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass ferner die Höhe der Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelbar ist. D.h. die Höhe einer ersten Spannung zwischen netzseitigen Verbindungspunkt EUG und lastseitigen Verbindungspunkt EUL der elektronischen Unterbrechungseinheit EU ist ermittelbar bzw. wird ermittelt.According to the invention, the protective switching device can be designed in such a way that the level of the voltage across the electronic interruption unit can also be determined. This means that the level of a first voltage between the network-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU can be determined or is determined.

Hierzu ist im Beispiel gemäß 1 eine mit der Steuerungseinheit SE verbundene erste Spannungssensoreinheit SU1 vorgesehen, die die Höhe der Spannung zwischen netzseitigen Verbindungspunkt EUG und lastseitigen Verbindungspunkt EUL der elektronischen Unterbrechungseinheit EU ermittelt.
Bei der Spannungsmessung durch die erste Spannungssensoreinheit SU1 kann alternativ auch die Spannung über der Serienschaltung von elektronischer Unterbrechungseinheit EU und Stromsensor SI ermittelt werden, wie in 1 dargestellt. Die Stromsensoreinheit SI weist einen sehr geringen Innenwiderstand auf, so dass die Ermittlung der Höhe der Spannung nicht oder vernachlässigbar beeinträchtigt wird.
This is shown in the example 1 a first voltage sensor unit SU1 connected to the control unit SE is provided, which determines the level of the voltage between the network-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU.
When measuring the voltage by the first voltage sensor unit SU1, the voltage across the series connection of the electronic interruption unit EU and current sensor SI can alternatively also be determined, as in 1 shown. The current sensor unit SI has a very low internal resistance, so that the determination of the level of the voltage is not or negligibly affected.

Vorteilhafterweise kann eine zweite Spannungssensoreinheit SU2 vorgesehen ist, die die Höhe der Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und netzseitigen Phasenleiteranschluss LG ermittelt.A second voltage sensor unit SU2 can advantageously be provided, which determines the level of the voltage between the network-side neutral conductor connection NG and the network-side phase conductor connection LG.

Die erste Spannungssensoreinheit kann auch ersetzt werden, in dem zwei Spannungsmessungen (vor der elektronischen Unterbrechungseinheit und nach der elektronischen Unterbrechungseinheit) verwendet werden. Durch eine Differenzbildung wird die Spannung über der elektronischen Unterbrechungseinheit ermittelt.
So kann eine/die mit der Steuerungseinheit SE verbundene zweite Spannungssensoreinheit SU2 vorgesehen sein, die die Höhe einer zweiten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und netzseitigen Phasenleiteranschluss LG ermittelt. Ferner kann eine mit der Steuerungseinheit verbundene (nicht dargestellte) dritte Spannungssensoreinheit SU3 vorgesehen sein, die die Höhe einer dritten Spannung zwischen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und lastseitigen Verbindungspunkt 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 Verbindungspunkt EUG und lastseitigen Verbindungspunkt EUL der elektronischen Unterbrechungseinheit EU ermittelt wird.
The first voltage sensor unit can also be replaced by using two voltage measurements (before the electronic interruption unit and after the electronic interruption unit). The voltage across the electronic interruption unit is determined by forming a difference.
A second voltage sensor unit SU2 connected to the control unit SE can thus 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.

Zwischen den netzseitigen Anschlusspunkten APLG, APNG der mechanischen Trennkontakteinheit MK kann eine Messimpedanz ZM geschaltet sein. Die Messimpedanz ZM kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand oder/und Kondensator sein. Die Messimpedanz kann ferner eine Induktivität sein. Insbesondere kann die Messimpedanz eine Serienschaltung oder Parallelschaltung eines Widerstandes oder/und Kondensator oder/und Induktivität sein.A measuring impedance ZM can be connected between the network-side connection points APLG, APNG of the mechanical isolating contact unit MK. The measurement impedance ZM can be, for example, an electrical resistor and/or capacitor. The measurement impedance can also be an inductance. In particular, the measurement impedance can be a series connection or parallel connection of a resistor and/or capacitor and/or inductance.

Im Beispiel gemäß 1 ist die elektronische Unterbrechungseinheit EU einpolig ausgeführt, im Beispiel im Phasenleiter. Hierbei ist der netzseitige Anschlusspunkt APNG für den Neutralleiter der mechanischen Trennkontakteinheit MK mit den netzseitigen Neutralleiteranschluss NG des Gehäuses GEH verbunden. Diese Verbindung wird gemäß 1 durch die Differenzstromsensoreinheit ZCT, beispielsweise dessen Summenstromwandler, geführt.According to the example 1 The electronic interruption unit EU is single-pole, 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 network-side neutral conductor connection NG of the GEH housing. This connection is made according to 1 through the differential current sensor unit ZCT, for example its summation current transformer.

Das Schutzschaltgerät SG ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK durch die Steuerungseinheit SE geöffnet, aber nicht geschlossen werden können, was durch einen Pfeil von der Steuerungseinheit SE zur mechanischen Trennkontakte Einheit MK angedeutet ist.The protective switching device SG is advantageously designed in such a way that the contacts of the mechanical isolating contact unit MK can be opened by the control unit SE, but cannot be 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 mechanische 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 mechanischen Trennkontakteinheit MK am Schutzschaltgerät an. Des Weiteren kann die Kontaktstellung (bzw. die Position der Handhabe, geschlossen bzw. geöffnet) an die Steuerungseinheit SE übermittelbar sein. Die Kontaktstellung (bzw. die Position der Handhabe) kann z.B. mittels eines Sensors ermittelt werden, wie einem Positionssensor. Die Kontaktstellung bzw. der Schaltzustand kann zur Steuerungseinheit SE übermittelt werden. Der Positionssensor kann ein Teil der mechanischen Trennkontakteinheit MK sein. Alternativ kann der Positionssensor eine Komponente im elektronischen ersten Teil (EPART, 2) sein. Z.B. kann im elektronischen ersten Teil (EPART) ein Hallsensor vorgesehen werden, der die Stellung der Kontakte oder/und der Handhabe berührungslos erfasst und übermittelt.The mechanical isolating contact unit MK can be operated by a mechanical handle HH on the protective switching device SG in order to switch the contacts KKL, KKN to manual (manual) opening or closing. The mechanical handle HH shows the switching status (open or closed) the contacts of the mechanical isolating contact unit MK on the protective switching device. Furthermore, the contact position (or the position of the handle, closed or opened) can be transmitted to the control unit SE. The contact position (or the position of the handle) can be determined, for example, using a sensor, such as a position sensor. The contact position or the switching state can be transmitted to the control unit SE. The position sensor can be part of the mechanical isolating contact unit MK. Alternatively, the position sensor can be a component in the electronic first part (EPART, 2 ) be. For example, a Hall sensor can be provided in the electronic first part (EPART), which detects and transmits the position of the contacts and/or the handle without contact.

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 Trennkontakteinheit MK können durch die Handhabe HH erst bei Vorliegen der Freigabe bzw. des Freigabesignals (von der Steuerungseinheit) geschlossen werden. Ohne die Freigabe bzw. das Freigabesignal 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 (manual) closing of the contacts by the mechanical handle is only possible after an enable, in particular a release signal. This is also indicated by the arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contacts unit MK. This means that 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) is present. Without the release or the release signal, the HH handle can be operated, but the contacts cannot be closed (“permanent slippage”).

Das Schutzschaltgerät SG weist eine Energieversorgung bzw. Netzteil NT, beispielsweise ein Schaltnetzteil, auf. Insbesondere ist die Energieversorgung / Netzteil NT für die Steuerungseinheit SE vorgesehen, was durch eine Verbindung zwischen Energieversorgung / Netzteil NT und Steuerungseinheit SE in 1 angedeutet ist. Die Energieversorgung / Netzteil NT ist (andererseits) mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss NG und dem netzseitigen Phasenleiteranschluss LG verbunden. In die Verbindung zum netzseitigen Neutralleiteranschluss NG (oder/und Phasenleiteranschluss LG) kann vorteilhaft eine Sicherung SS, insbesondere Schmelzsicherung, oder ein Schalter SCH (2) vorgesehen sein.
Das Netzteil NT ist erfindungsgemäß im Normalfall ständig mit Energie versorgt, speziell von den netzseitigen Anschlüssen. Es ist ggfs. durch die Sicherung SS abgesichert bzw. kann durch den Schalter SCH abgeschaltet werden. Vorteilhafterweise kann der Schalter SCH / Sch so ausgeführt sein, dass der Schalter nur dann geöffnet werden kann, wenn sich die Kontakte im geöffneten Zustand befinden. Dies erhöht die Sicherheit des Gerätes, da die Elektronik (insbesondere die Steuerungseinheit) nicht bei geschlossenen Kontakten abgeschaltet werden kann.
The protective switching device SG has a power supply or power supply NT, for example a switching power supply. In particular, the energy supply/power supply NT is provided for the control unit SE, which is achieved by a connection between the energy supply/power supply NT and the control unit SE 1 is indicated. The power supply/power pack NT is (on the other hand) connected to the network-side neutral conductor connection NG and the network-side phase conductor connection LG. A fuse SS, in particular a fuse, or a switch SCH ( 2 ) be provided.
According to the invention, the power supply unit NT is normally constantly supplied with energy, especially from the network-side connections. If necessary, it is protected by the SS fuse or can be switched off using the SCH switch. Advantageously, the switch SCH/Sch can be designed in such a way that the switch can only be opened when the contacts are in the open state. This increases the safety of the device because the electronics (especially the control unit) cannot be switched off when the contacts are closed.

Die Sicherung SS hat nicht nur den Zweck, die Energieversorgung mittels des Netzteils NT abzusichern, sondern soll auch insbesondere im Falle eines zweiteiligen Aufbaus (siehe 2) den „elektronischen“ ersten Teil EPART bzw. dessen insbesondere gesamte Einheiten absichern (wie speziell Steuerungseinheit, elektronische Unterbrechungseinheit, Spannungssensor(en), Stromsensor, ggfs. Messimpedanz, etc.).The fuse SS not only has the purpose of securing the energy supply via the power supply unit NT, but is also intended to be used, especially in the case of a two-part structure (see 2 ) protect the “electronic” first part EPART or its entire units (such as specifically the control unit, electronic interruption unit, voltage sensor(s), current sensor, if necessary measurement impedance, etc.).

Alternativ kann die Messimpedanz ZM über die Sicherung SS mit dem netzseitigen Neutralleiteranschluss NG verbunden sein. Damit kann vorteilhaft eine dreipolige Elektronikeinheit bzw. ein elektronischer erster Teil EPART (2) realisiert werden, beispielsweise als Modul, das drei Anschlüsse hinsichtlich des Niederspannungsstromkreises aufweist, einen Neutralleiteranschluss und zwei Phasenleiteranschlüsse. Der elektronische erste Teil EPART kann weitere Anschlüsse aufweisen, insbesondere für Steuer- oder Meßinformationen, wie für ein Freigabesignal Enable / enable, Öffnungssignal OEF, Postionsinformation (von der Positionseinheit POS) oder/und Differenzstromsignal (Höhe des Differenzstromes) von der Differenzstromsensoreinheit ZCT.Alternatively, the measuring impedance ZM can be connected to the network-side neutral conductor connection NG via the fuse SS. This means that a three-pole electronic unit or an electronic first part EPART ( 2 ) can be realized, for example as a module that has three connections with regard to the low-voltage circuit, a neutral conductor connection and two phase conductor connections. The electronic first part EPART can have further connections, in particular for control or measurement information, such as a release signal Enable/enable, opening signal OEF, position information (from the position unit POS) and/or differential current signal (level of the differential current) from the differential current sensor unit ZCT.

Die Elektronikeinheit bzw. elektronischer erster Teil EPART (2) weist beispielsweise die elektronische Unterbrechungseinheit EU, die Steuerungseinheit SE, die Energieversorgung NT (insbesondere inklusive Sicherung SS), die Stromsensoreinheit SI, optional die erste Spannungssensoreinheit SU1 oder/und optional die zweite Spannungssensoreinheit SU2 auf.The electronic unit or electronic first part EPART ( 2 ) has, for example, the electronic interruption unit EU, the control unit SE, the energy supply NT (in particular including fuse SS), the current sensor unit SI, optionally the first voltage sensor unit SU1 and/or optionally the second voltage sensor unit SU2.

Bezüglich der drei Anschlüsse hinsichtlich des Niederspannungsstromkreises des elektronischen ersten Teils EPART besteht damit der Vorteil, dass nur zwei Phasenleiteranschlüsse eine hohe Stromtragfähigkeit (mehrere Ampere, um den Laststrom zu führen) aufweisen müssen und der Neutralleiteranschluss nur eine (im Vergleich) geringe Stromtragfähigkeit (beispielsweise kleiner als 1 A, wenige mA - in Abhängigkeit vom Energiebedarf der Steuerungseinheit) aufweisen muss. Dies vereinfacht die Konstruktion und erhöht die Sicherheit des Gerätes, da bei einem Fehler im elektronischen ersten Teil EPART kein großer Kurzschlussstrom über diese Verbindung fließen kann.With regard to the three connections with regard to the low-voltage circuit of the electronic first part EPART, there is the advantage that only two phase conductor connections have to have a high current-carrying capacity (several amperes in order to carry the load current) and the neutral conductor connection only has to have a (in comparison) low current-carrying capacity (for example smaller than 1 A, a few mA - depending on the energy requirement of the control unit). This simplifies the design and increases the safety of the device, since in the event of a fault in the electronic first part EPART, no large short-circuit current can flow through this connection.

Der Niederspannungsstromkreis kann ein Dreiphasenwechselstromkreis sein, mit einem Neutralleiter und drei Phasenleitern. Das Schutzschaltgerät kann hierfür als dreiphasige Variante ausgestaltet sein und beispielsweise weitere netzseitige und lastseitige Phasenleiteranschlüsse aufweisen. Zwischen den weiteren netzseitigen und lastseitigen Phasenleiteranschlüssen sind in analoger Weise jeweils erfindungsgemäße elektronische Unterbrechungseinheiten und Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit vorgesehen. Die jeweiligen Leiter (drei Phasenleiter L1, L2, L3, Neutralleiter N) sind durch die Differenzstromeinheit ZCT geführt.
Ebenso können Stromsensoreinheiten, Spannungsermittlungen (z.B. durch erste Spannungssensoreinheiten) vorgesehen sein.
The low voltage circuit may be a three-phase AC circuit, with a neutral conductor and three phase conductors. For this purpose, the protective switching device can be designed as a three-phase variant and, for example, have additional line-side and load-side phase conductor connections. Between Electronic interruption units according to the invention and contacts of the mechanical isolating contact unit are provided in an analogous manner for the other mains-side and load-side phase conductor connections. The respective conductors (three phase conductors L1, L2, L3, neutral conductor N) are routed through the differential current unit ZCT.
Likewise, current sensor units and voltage determinations (eg by first voltage sensor units) can be provided.

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-resistance means a condition in which only a negligible current flows. In particular, high-resistance means resistance values of greater than 1 kiloohm, better greater than 10 kiloohm, 100 kiloohm, 1 megaohm, 10 megaohm, 100 megaohm, 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 Milliohm, 10 Milliohm, 1 Milliohm oder kleiner sind.Low-resistance means a condition in which the current value specified on the protective switching device could flow. In particular, low-resistance means resistance values that are smaller than 10 ohms, preferably smaller than 1 ohm, 100 milliohms, 10 milliohms, 1 milliohms or smaller.

2 zeigt eine Darstellung gemäß 1, mit dem Unterschied, dass das Schutzschaltgerät zweiteilig aufgebaut ist. Es enthält einen elektronischen ersten Teil EPART, beispielsweise auf einer Leiterplatte / Printed Circuit Board.
Der erste Teil EPART kann die Steuerungseinheit SE, die erste Spannungssensoreinheit SU1, die zweite Spannungssensoreinheit SU2, die Stromsensoreinheit SI, die elektronische Unterbrechungseinheit EU, die Energieversorgung NT, aufweisen. Ferner kann der erste Teil die Schmelzsicherung SS, einen Schalter SCH, die Meßimpedanz ZM, einen Temperatursensor TEM (insbesondere für die elektronische Unterbrechungseinheit EU), eine Kommunikationseinheit COM, eine Anzeigeeinheit AE, sowie als Variante eine Positionssensoreinheit POS aufweisen.
Der elektronische erste Teil EPART weist nur drei Anschlüsse zum Niederspannungsstromkreis auf:

  • - den netzseitigen Phasenleiter Anschluss LG als ersten Anschluss,
  • - einen (zweiten) Anschluss für den bzw. zum netzseitigen Phasenleiteranschlusspunkt APLG der mechanischen Trennkontakteinheit MK,
  • - einen dritten Anschluss EN für eine Verbindung zum netzseitigen Neutralleiteranschluss NG.

Die beiden Anschlüsse: zum netzseitigen Phasenleiter Anschluss LG und für den bzw. zum netzseitigen Phasenleiteranschlusspunkt APLG weisen eine hohe Stromtragfähigkeit auf, z.B. mehrere Ampere, größer als 10A / 16 A - anhängig von Nennstrom bzw. Bemessungsstrom des Niederspannungsstromkreises, insbesondere um den Laststrom auch im Kurzschluss oder Überlastfall zu tragen.
Der dritte Anschluss EN für die Verbindung zum netzseitigen Neutralleiteranschluss NG weist eine (im Vergleich) geringe Stromtragfähigkeit auf, z.B. kleiner als 1A, wenige mA - in Abhängigkeit vom Energiebedarf der versorgten Einheiten, speziell im elektronischen ersten Teil EPART. Der dritte Anschluss EN ist mit einer geringen Stromtragfähigkeit ausgeführt, um das Netzteil mit Strom zu versorgen und um eine Spannungsmessung zwischen dem Phasenleiter und Neutralleiter des Niederspannungsstromkreises. Insbesondere ist dieser dritte Anschluss EN über eine Sicherung SS abgesichert. Dies kann durch eine Schmelzsicherung oder eine kostengünstige Leiterbahn-Sicherung (dünne Leiterbahn mit entsprechender Länge und Dicke auf der Leiterplatte) realisiert werden.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass durch die geringere Stromtragfähigkeit in dieser Leitung bzw. an diesem dritten Anschluss EN die Sicherheit gegen einen innerhalb des elektronischen ersten Teils (EPART) (bzw. (elektronischen) Einheiten) auftretenden Kurzschluss, z.B. auf Seiten des Netzteils bzw. der Steuerungseinheit, verbessert wird.
Das heißt, beim Ausfall oder Versagen einer elektronischen Komponente einer Einheit innerhalb des elektronischen ersten Teils EPART kann kein gefährlicher Kurzschlussstrom entstehen (gespeist von den netzseitigen Anschlüssen LG, NG), der zu einem Brand im Gerät führen könnte.
Dieser Kurzschlussstrom wird vom Netz über die netzseitigen Anschlüsse gespeist. Ein vorgelagerter Schutzschalter weist häufig einen viel höheren Auslösestrom auf und speist parallel vorgesehene Niederspannungsstromkreise. Bei einem Fehler im Schutzschaltgerät (das Schutzschaltgerät des geschützten Niederspannungsstromkreis) und auslösen des vorgelagerten Schutzschalters würden somit auch fehlerfreie parallele Stromkreise abgeschaltet werden, was somit vermieden wird. 2 shows a representation according to 1 , with the difference that the protective switching device is constructed in two parts. It contains an electronic first part EPART, for example on a printed circuit board.
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 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 AE, and, as a variant, a position sensor unit POS.
The electronic first part EPART has only three connections to the low-voltage circuit:
  • - the mains-side phase conductor connection LG as the first connection,
  • - a (second) connection for or to the mains-side phase conductor connection point APLG of the mechanical isolating contact unit MK,
  • - a third connection EN for a connection to the network-side neutral conductor connection NG.

The two connections: to the mains-side phase conductor connection LG and for or to the mains-side phase conductor connection point APLG have a high current-carrying capacity, e.g. several amps, greater than 10A / 16 A - depending on the nominal current or rated current of the low-voltage circuit, in particular around the load current Short circuit or overload.
The third connection EN for the connection to the network-side neutral conductor connection NG has a (in comparison) low current carrying capacity, e.g. less than 1A, a few mA - depending on the energy requirements of the units supplied, especially in the electronic first part EPART. The third connection EN is designed with a low current carrying capacity to supply power to the power supply and to measure voltage between the phase conductor and neutral conductor of the low-voltage circuit. In particular, this third connection EN is protected by a fuse SS. This can be achieved using a fuse or a cost-effective conductor track fuse (thin conductor track of the appropriate length and thickness on the circuit board).
This has the particular advantage that the lower current-carrying capacity in this line or at this third connection EN ensures security against a short circuit occurring within the electronic first part (EPART) (or (electronic) units), for example on the power supply side or . the control unit is improved.
This means that in the event of failure or failure of an electronic component of a unit within the electronic first part EPART, no dangerous short-circuit current can arise (supplied by the mains-side connections LG, NG), which could lead to a fire in the device.
This short-circuit current is fed from the network via the network-side connections. An upstream circuit breaker often has a much higher tripping current and feeds low-voltage circuits provided in parallel. If there is a fault in the protective switching device (the protective switching device of the protected low-voltage circuit) and the upstream circuit breaker is triggered, error-free parallel circuits would also be switched off, which is therefore avoided.

Die Kommunikationseinheit COM kann insbesondere eine drahtlose Kommunikationseinheit sein. Die Kommunikationseinheit COM kann eine (manuelle) Eingabeeinheit am Schutzschaltgerät aufweisen, zur (manuellen) Quittierung von Zuständen am Schutzschaltgerät SG. Die Quittierung kann auch (drahtgebunden oder/und drahtlos) über die Kommunikationseinheit COM erfolgen.
Ferner kann die Kommunikationseinheit COM eine Anzeigefunktion aufweisen. Ebenso kann eine separate Anzeigeeinheit vorgesehen sein.
The communication unit COM can in particular be a wireless communication unit. The communication unit COM can have a (manual) input unit on the protective switching device for (manual) acknowledgment of states on the protective switching device SG. The acknowledgment can also take place (wired and/or wirelessly) via the communication unit COM.
Furthermore, the communication unit COM can have a display function. A separate display unit can also be provided.

Das Schutzschaltgerät enthält einen, insbesondere mechanischen, zweiten Teil MPART. Der zweite Teil MPART kann die mechanische Trennkontakteinheit MK, die Handhabe HH, eine Freigabeeinheit FG aufweisen. Ferner kann der zweite Teil eine Positionseinheit POS, zur Meldung der Position der Kontakte der mechanischen Trennkontakte Einheit MK an die Steuerungseinheit, sowie die (Neutralleiter-)Verbindung(en) aufweisen. Der zweite Teil MPART weist die Differenzstromsensoreinheit ZCT auf, wie ein Summenstromwandler, wie er beispielsweise aus klassischen Fehlerstromschutzschalter bekannt ist.
Es können weitere, nicht näher bezeichnete, Einheiten vorgesehen sein.
The protective switching device contains a second part MPART, in particular a mechanical one. The second part MPART can have the mechanical isolating contact unit MK, the handle HH, a release have 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). The second part MPART has the differential current sensor unit ZCT, like a summation current transformer, as is known, for example, from classic residual current circuit breakers.
Additional, unspecified units may be provided.

Durch die Zweiteilung lässt sich vorteilhaft ein erfindungsgemäßes kompaktes Schutzschaltgerät mit einer vereinfachten Konstruktion realisieren.The division into two parts makes it possible to advantageously realize a compact protective switching device according to the invention with a simplified construction.

Die Freigabeeinheit/Freigabefunktion FG bewirkt eine Freigabe der Betätigung der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit durch die Handhabe HH, wenn ein Freigabesignal enable vorliegt. D.h. ein Schließen der Kontakte KKL, KKN durch die Handhabe ist erst bei Vorliegen des Freigabesignals enable (von der Steuerungseinheit SE) möglich. Andernfalls ist ein Schließen nicht möglich (Dauerrutsche der Handhabe HH). Die Kontakte bleiben in der geöffneten Stellung / Schaltzustand. Ferner kann die Freigabeeinheit FG ein Öffnen der Kontakte bewirken (zweite Funktion der Freigabeeinheit FG), wenn ein Öffnungssignal OEF (von der Steuerungseinheit SE) vorliegt. Die Freigabeeinheit/Freigabefunktion FG agiert dann als Auslöseeinheit zum Öffnen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK.The release unit/release function FG enables the actuation of the contacts of the mechanical isolating contact unit to be released by the handle HH when a release signal enable is present. This means that the contacts KKL, KKN can only be closed by the handle when the release signal enable (from the control unit SE) is present. Otherwise closing is not possible (continuous slide of the HH handle). The contacts remain in the open position/switching state. Furthermore, the release unit FG can cause the contacts to open (second function of the release unit FG) if an opening signal OEF (from the control unit SE) is present. The release unit/release function FG then acts as a trigger unit for opening the contacts of the mechanical isolating contact unit MK.

Das Schutzschaltgerät SG, insbesondere die Steuerungseinheit SE, ist ferner derart ausgestaltet, dass bei Überschreitung von Stromgrenzwerten oder Strom-Zeitgrenzwerten (d.h. wenn ein Stromgrenzwert für eine bestimmte Zeitspanne überschritten wird) eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird, insbesondere um einen Kurzschlussstrom zu vermeiden. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die elektronische Unterbrechungseinheit EU vom niederohmigen Zustand in den hochohmigen Zustand wechselt. Die Initiierung der Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises erfolgt beispielsweise durch ein erstes Unterbrechungssignal, dass von der Steuerungseinheit SE an die elektronische Unterbrechungseinheit EU gesendet wird.The protective switching device SG, in particular the control unit SE, is further designed in such a way that if current limit values or current time limit values are exceeded (i.e. if a current limit value is exceeded for a certain period of time), avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated, in particular in order to avoid a short-circuit current . This is achieved in particular by the electronic interruption unit EU changing from the low-resistance state to the high-resistance state. The avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated, for example, by a first interruption signal that is sent from the control unit SE to the electronic interruption unit EU.

Die mechanische Trennkontakteinheit MK kann alternativ oder zusätzlich durch die Steuerungseinheit SE angesteuert werden, um bei Überschreitung von Stromgrenzwerten oder Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises zu initiieren. Speziell wird hierbei ggfs. eine galvanische Trennung herbeiführt. Die Initiierung der Vermeidung eines Stromflusses bzw. eine ggfs. galvanischen Unterbrechung des Niederspannungsstromkreises erfolgt beispielsweise durch ein zweites Unterbrechungssignal, dass von der Steuerungseinheit SE zum mechanisches Trennkontaktsystem MK gesendet wird.The mechanical isolating contact unit MK can alternatively or additionally be controlled by the control unit SE in order to initiate an avoidance of current flow in the low-voltage circuit when current limit values or current time limit values are exceeded. In particular, a galvanic isolation may be achieved here. The initiation of the avoidance of a current flow or a possible galvanic interruption of the low-voltage circuit is carried out, for example, by a second interruption signal that is sent from the control unit SE to the mechanical isolating contact system MK.

Die elektronische Unterbrechungseinheit EU kann Halbleiterbauelemente wie Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren (FET), Isolated Gate Bipolartransistoren (IGBT), Metall Oxid Schicht Feldeffekttransistoren (MOSFET) oder andere (selbstgeführte) Leistungshalbleiter aufweisen. Insbesondere IGBT's und MOSFET's eignen sich auf Grund geringer Durchflusswiderstände, hoher Sperrschichtwiderstände und eines guten Schaltverhaltens besonderes gut für das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät.The electronic interruption unit EU can have semiconductor components such as bipolar transistors, field effect transistors (FET), isolated gate bipolar transistors (IGBT), metal oxide layer field effect transistors (MOSFET) or other (self-conducted) power semiconductors. In particular, IGBTs and MOSFETs are particularly suitable for the protective switching device according to the invention due to low flow resistances, high junction resistances and good switching behavior.

Mit mechanischer Trennkontakteinheit MK ist insbesondere eine (normgerechte) Trennfunktion gemeint, realisiert durch die Trennkontakteinheit MK. Mit Trennfunktion sind die Punkte:

  • -Mindestluftstrecke nach Norm (spannungsabhängig) (Mindestabstand der Kontakte),
  • -Kontaktstellungsanzeige der Kontakte des mechanischen Trennkontaktsystem,
  • -Öffnen des mechanischen Trennkontaktsystem ist immer möglich (keine Blockierung des Trennkontaktsystems - insbesondere durch die Handhabe, Freiauslösung),
gemeint.By mechanical isolating contact unit MK is meant in particular a (standard) isolating function, implemented by the isolating contact unit MK. With separator function the points are:
  • -Minimum clearance according to standard (voltage-dependent) (minimum contact distance),
  • -Contact position display of the contacts of the mechanical isolating contact system,
  • -Opening the mechanical isolating contact system is always possible (no blocking of the isolating contact system - especially by the handle, free release),
meant.

Im Sinne der Erfindung sind hierbei für die Trennerfunktion und deren Eigenschaften die Normenreihe DIN EN 60947 bzw. IEC 60947 einschlägig, auf die hier durch Referenz Bezug genommen wird.For the purposes of the invention, the DIN EN 60947 and IEC 60947 series of standards are relevant for the isolator function and its properties, to which reference is made here.

Das Schutzschaltgeräte kann als hutschienenmontierbares Schutzschaltgerät SG mit einer Breite von z.B. 1 TE, 1,5 TE bzw. 2 TE mit zweipoligen Anschlüssen (L, N) ausgestaltet sein. In der Elektroinstallation und im Schaltschrankbau wird die Breite von Einbaugeräten wie Schutzschaltgeräten, Leitungsschutzschaltern, Fehlerstrom-Schutzschaltern usw. in Teilungseinheiten, kurz TE, angegeben. Die Breite einer Teilungseinheit beträgt -18 mm. Die Einbaubreite der Geräte soll nach der Norm DIN 43880: 1988-12 zwischen 17,5 und 18,0 mm liegen, oder sich aus der Multiplikation dieser Abmessung mit 0,5 oder einem ganzzahligen Vielfachen davon errechnen, also: k × 0,5 × 18 mm oder k × 0,5 × 17,5 mm (mit k = 1, 2, 3, ...). So hat zum Beispiel ein einpoliger Leitungsschutzschalter gemäß dem Stand der Technik eine Breite von 1 TE. Die Einbauten von Elektroinstallationsverteilern sind nach DIN 43871 „Installationskleinverteiler für Einbaugeräte bis 63 A“ auf die Teilungseinheiten abgestimmt, z. B. die Breite von Tragschienen/Hutschienen.The protective switching device can be designed as a DIN rail-mountable protective switching device SG with a width of, for example, 1 TE, 1.5 TE or 2 TE with two-pole connections (L, N). In electrical installation and control cabinet construction, the width of built-in devices such as protective switching devices, circuit breakers, residual current circuit breakers, etc. is specified in division units, or TE for short. The width of a division unit is -18 mm. The installation width of the devices should comply with the standard DIN 43880: 1988-12 between 17.5 and 18.0 mm, or can be calculated by multiplying this dimension by 0.5 or an integer multiple thereof, i.e.: k × 0.5 × 18 mm or k × 0.5 × 17.5 mm (with k = 1, 2, 3, ...). For example, a single-pole circuit breaker according to the prior art has a width of 1 HP. The installations of electrical installation distributors are according to DIN 43871 “Small installation distributor for built-in devices up to 63 A” matched to the division units, e.g. B. the width of mounting rails/top-hat rails.

Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät SG, insbesondere die Steuerungseinheit SE, derart ausgestaltet, dass bei Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit bei geschlossenem Zustand der Trennkontakte initiiert wird. Die ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte können Grenzwerte gemäß einschlägigem Normen, wie DIN EN 61008-1 , sein. Beispielsweise 30 mA für den Personenschutz in Europa in einem 230 Volt Niederspannungsstromkreis, 6 mA für den Personenschutz in Nordamerika, 300 mA für den Brandschutz (230 Volt Effektivwert). Nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte wird eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten durchgeführt.
Die Höhe der zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten kann der Höhe der ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte entsprechen. Die Höhe der zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten ist erfindungsgemäß vorteilhaft aber kleiner als die Höhe der ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte.
Die Höhe der zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten entsprechen vorteilhaft den normgerechten Werten, allerdings mit einer geringeren Höhe, die sich aus der Prüfung ergibt. Erfolgt die Prüfung beispielsweise mit einer kleinen, insbesondere Schutzkleinspannung, ergeben sich auch geringere Differenzströme. D.h. die Höhe der zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte wird durch die Höhe der Spannung bei der Prüfung bestimmt. Je höher die Spannung desto höher die Höhe der zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte. Wird für die Prüfung (kurzzeitig) die Netzspannung des Niederspannungsstromkreises von z.B. 230 Volt verwendet, entsprecht die Höhe der zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten denen der ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte.
According to the invention, the protective switching device SG, in particular the control unit SE, is designed in such a way that when first differential current limit values or first differential current time limit values are exceeded, avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated by a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit when the isolating contacts are closed. The first differential current limit values or first differential current time limit values can be limit values according to relevant standards, such as DIN EN 61008-1 , be. For example, 30 mA for personal protection in Europe on a 230 volt low voltage circuit, 6 mA for personal protection in North America, 300 mA for fire protection (230 volts RMS). After avoiding a current flow due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts, a test is carried out to determine whether second differential current limit values or second differential current time limit values have been exceeded.
The level of the second differential current limit values or second differential current time limit values can correspond to the level of the first differential current limit values or first differential current time limit values. According to the invention, the height of the second differential current limit values or second differential current time limit values is advantageously smaller than the height of the first differential current limit values or first differential current time limit values.
The height of the second differential current limit values or second differential current time limit values advantageously correspond to the standard values, but with a lower height, which results from the test. For example, if the test is carried out with a small voltage, especially a safety extra-low voltage, the residual currents will also be lower. Ie the level of the second differential current limit values or second differential current time limit values is determined by the level of the voltage during the test. The higher the voltage, the higher the level of the second differential current limit values or second differential current time limit values. If the mains voltage of the low-voltage circuit, for example 230 volts, is used for the test (for a short time), the height of the second differential current limit values or second differential current time limit values corresponds to those of the first differential current limit values or first differential current time limit values.

Erfindungsgemäß kann die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (der lastseitigen Anschlüsse) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) erfolgen, insbesondere für eine erste Einschaltdauer.
Die erste Einschaltdauer kann derart festgelegt sein, dass der an den Lastanschlüssen vorhandene Effektivwert der Spannung (ermittelt über eine Netzperiode) 50 V nicht überschreitet. Das heißt, dass der Momentanwert der Spannung kurzzeitig größer 50 V sein kann, jedoch der über eine Netzperiode ermittelte Effektivwert der Spannung kleiner ist als 50 Volt. Die erste Einschaltdauer ist somit stets kleiner als 20 ms, spezieller kleiner als 10 ms, insbesondere kleiner als 1 ms.
According to the invention, the check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (of the load-side connections) have been exceeded can be carried out by making at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit (EU) low-resistance, in particular for a first duty cycle.
The first duty cycle can be set in such a way that the effective value of the voltage present at the load connections (determined over one mains period) does not exceed 50 V. This means that the instantaneous value of the voltage can be briefly greater than 50 V, but the effective value of the voltage determined over a network period is less than 50 volts. The first duty cycle is therefore always less than 20 ms, more specifically less than 10 ms, in particular less than 1 ms.

Die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (der lastseitigen Anschlüsse) kann durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung erfolgen, der kleiner als ein erster Spannungsschwellwert ist (bezüglich einer Wechselspannung). Die elektronische Unterbrechungseinheit kann kurzzeitig eingeschaltet werden, d.h. das halbleiterbasierte Schaltelement kurzzeitig niederohmig geschaltet wird. Mit kurzzeitig ist hierbei eine bestimmte erste Einschaltdauer ED1 gemeint, bei der momentane Spannungswert u(t) der Wechselspannung einen bestimmten Wert, beispielsweise von 50 Volt, nicht überschreitet. So kann beispielsweise zum Nulldurchgang der Wechselspannung (0°) für ca. 444 ps / bis 8° die Wechselspannung zugeschaltet werden (elektronische Unterbrechungseinheit EU niederohmig), d.h. bis der momentane Spannungswert maximal 50 Volt erreicht wird.The test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (of the load-side connections) have been exceeded can be carried out by making at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit (EU) low-resistance at an instantaneous value of the voltage that is less than is a first voltage threshold (relative to an alternating voltage). The electronic interruption unit can be switched on briefly, i.e. the semiconductor-based switching element is briefly switched to low resistance. What is meant by short-term is a specific first duty cycle ED1, at which the instantaneous voltage value u(t) of the alternating voltage does not exceed a specific value, for example 50 volts. For example, when the alternating voltage passes zero (0°), the alternating voltage can be switched on for approx. 444 ps / up to 8° (electronic interruption unit EU with low resistance), i.e. until the current voltage value reaches a maximum of 50 volts.

Alternativ kann auch bei ca. -8° (bezogen auf den Nulldurchgang der Wechselspannung) eingeschaltet werden, der Nulldurchgang durchlaufen werden und bei +8° wieder ausgeschaltet werden, also für ca. 888 ps. D.h. die Einschalt-Zeitspanne ist kleiner als eine 1 ms, insbesondere kleiner als 0,9 ms, spezieller etwa 0,8 ms (oder jeweils die Hälfte, jeweils abhängig vom Einschaltzeitpunkt).
Durch das kurzzeitige Einschalten der elektronischen Unterbrechungseinheit wird an die lastseitigen Anschlüsse (Lastanschlüsse) eine reduzierte (Prüf-)Spannung angelegt. Der Effektivwert dieser Prüfspannung richtet sich nach der vorhandenen Netzspannung und ersten Einschaltdauer ED1 und ist stets kleiner als die vorhandene Netzspannung. Die erste Einschaltdauer bzw. der erste Spannungsschwellwert sind dabei so gewählt, dass der Effektivwert der (an den netzseitigen Anschlüssen anliegenden) Prüf-Spannung kleiner 50V ist.
So kann eine sichere Prüfung auf das Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten erfolgen.
Alternatively, it can be switched on at approx. -8° (based on the zero crossing of the alternating voltage), passed through the zero crossing and switched off again at +8°, i.e. for approx. 888 ps. Ie the switch-on time period is less than 1 ms, in particular less than 0.9 ms, more specifically about 0.8 ms (or half, depending on the switch-on time).
By briefly switching on the electronic interruption unit, a reduced (test) voltage is applied to the load-side connections (load connections). The effective value of this test voltage depends on the existing mains voltage and the first duty cycle ED1 and is always smaller than the existing mains voltage. The first switch-on period or the first voltage threshold are selected so that the effective value of the test voltage (applied to the network-side connections) is less than 50V.
This allows a reliable check for the existence of the Second differential current limit values or second differential current time limit values are exceeded.

Die zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte sind im Beispiel auf eine Spannung von bis zu 50 Volt angepasst. Die Reduzierung des zweiten Differenzstromgrenzwertes im Vergleich zum ersten Differenzstromgrenzwertes entspricht dem gleichen Verhältnis wie die Reduzierung der Prüf-Spannung im Verhältnis zur Nenn-Netzspannung. Das heißt bei einer Prüf-Spannung von z.B. 50V Effektivwert und einer Nenn-Netzspannung von 230V wird der zweite Differenzstromgrenzwert um 50/230 reduziert. Aus z.B. 30mA (als erster Differenzstromgrenzwert) wird dann 30mA * 50/230 = 6,5mA (als zweiter Differenzstromgrenzwert).In the example, the second differential current limit values or second differential current time limit values are adapted to a voltage of up to 50 volts. The reduction of the second differential current limit compared to the first differential current limit corresponds to the same ratio as the reduction of the test voltage in relation to the nominal mains voltage. This means that with a test voltage of, for example, 50V effective value and a nominal mains voltage of 230V, the second differential current limit value is reduced by 50/230. For example, 30mA (as the first differential current limit) then becomes 30mA * 50/230 = 6.5mA (as the second differential current limit).

D.h. der zweite Differenzstromgrenzwert ist kleiner als der erste Differenzstromgrenzwert.This means that the second differential current limit is smaller than the first differential current limit.

Alternativ bzw. zusätzlich können die Schaltelemente bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung, der größer als ein zweiter Spannungsschwellwert (wie z.B. 50 Volt) ist, wieder hochohmig werden.Alternatively or additionally, the switching elements can become high-resistance again at an instantaneous value of the voltage that is greater than a second voltage threshold (such as 50 volts).

Alternativ kann die Prüfung auf mindestens einen elektrischen Parameter an den lastseitigen Anschlüssen durch Anlegen einer Hilfsspannung, insbesondere Impuls-Gleichspannung, die kleiner als eine erste Spannungsgrenze ist, erfolgen. Die Höhe der ersten Spannungsgrenze kann ein (Grenz-)Wert der Schutzkleinspannung sein bzw. dem Spannungsschwellwert entsprechen. Erfindungsgemäß liegt hier auch keine gefährliche Spannung an den lastseitigen Anschlüssen an.
Die erste Spannungsgrenze kann beispielsweise 50 Volt sein.
Alternatively, the test for at least one electrical parameter on the load-side connections can be carried out by applying an auxiliary voltage, in particular pulsed direct voltage, which is smaller than a first voltage limit. The height of the first voltage limit can be a (limit) value of the protective extra-low voltage or correspond to the voltage threshold value. According to the invention, there is no dangerous voltage at the load-side connections.
The first voltage limit can be, for example, 50 volts.

Bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen ersten Zeitbereich ZB1 kann die elektronische Unterbrechungseinheit EU in den niederohmigen Zustand wechseln.
(Alternativ kann die Prüfung so lange durchgeführt werden, bis die zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte unterschritten sind. Dann wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit in den niederohmigen Zustand.)
Im Gegensatz dazu können bei Vorliegen der Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für eine erste Zeitspanne ZS1 die Trennkontakte geöffnet werden (galvanische Trennung, wie bei einem klassischen Fehlstromschutzschalter).
Der Wert der ersten Zeitspanne kann dabei dem Wert des ersten Zeitbereichs entsprechen, d.h. Nach Ablauf der ersten Zeitspanne (=des ersten Zeitbereichs) können die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit öffnen. Die erste Zeitspanne kann auch einen anderen Wert aufweisen. Beispielsweise kann die erste Zeitspanne dabei einer Zeitspanne gemäß Norm für den klassischen Fehlerstromschutz / für klassische Fehlerstromschutzschalter aufweisen. Hierbei wird auf die Norm DIN EN 61008-1, Fehlerstrom-/Differenzstrom-Schutzschalter ohne eingebauten Überstromschutz (RCCBs) für Hausinstallationen und für ähnliche Anwendungen, insbesondere Teil 1: Allgemeine Anforderungen, Bezug genommen, die durch Referenz hier mit aufgenommen wird. Beispielsweise ist dieser Norm zu entnehmen, dass ein 30mA Fehlerstromschutzschalter (RCD) beim Nenn-Fehlerstrom (30mA) innerhalb von 300ms auslösen muss. Beim 2-fachen Nenn-Fehlerstrom (60mA) innerhalb von 150ms. Beim 5-fachen, oder größer innerhalb von 40ms.
Beispielsweis kann die erste Zeitspanne kleiner als 300 ms, 150 ms, 100ms, 40ms, 30ms, 20 ms oder 10 ms sein. So kann ein Verhalten gemäß Norm bzw. besser bereitgestellt werden, bei dem beispielsweise eine Unterbrechung erst nach z.B. 300 ms erfolgen muss. Vorher kann erfindungsgemäß weiter auf das Vorliegen der Überschreitung von Differenzstromgrenzwerten oder Differenzstrom-Zeitgrenzwerten geprüft werden, ohne z.B. gegen die Norm zu verstoßen. So kann eine höhere Versorgungssicherheit, insbesondere bei unkritischen Fehlern, erreicht werden.
Beispielsweise kann die erste Zeitspanne ZS1 je nach Anwendung einen Wert aus dem Bereich 10 ms bis 10 s aufweisen, spezieller 10 ms bis 40ms oder 40 ms bis 150ms oder 150ms bis 300ms oder 1 s bis 10s.
If the second differential current limit values or second differential current time limit values for a first time range ZB1 are not exceeded, the electronic interruption unit EU can switch to the low-resistance state.
(Alternatively, the test can be carried out until the second residual current limit values or second differential current time limit values are exceeded. The electronic interruption unit then switches to the low-resistance state.)
In contrast, if the second differential current limit values or second differential current time limit values are exceeded for a first period of time ZS1, the isolating contacts can be opened (galvanic isolation, as with a classic residual current circuit breaker).
The value of the first time period can correspond to the value of the first time range, ie after the first time period (=the first time range) has elapsed, the contacts of the mechanical isolating contact unit can open. The first time period can also have a different value. For example, the first time period can have a time period in accordance with the standard for classic residual current protection/for classic residual current circuit breakers. Reference is made here to the standard DIN EN 61008-1, residual current/residual current circuit breakers without built-in overcurrent protection (RCCBs) for domestic installations and similar applications, in particular Part 1: General Requirements, which is incorporated herein by reference. For example, this standard states that a 30mA residual current circuit breaker (RCD) must trip within 300ms at the rated residual current (30mA). At 2 times the nominal fault current (60mA) within 150ms. At 5 times, or greater within 40ms.
For example, the first time period can be less than 300 ms, 150 ms, 100 ms, 40 ms, 30 ms, 20 ms or 10 ms. In this way, behavior according to the standard or better can be provided, in which, for example, an interruption only has to occur after, for example, 300 ms. According to the invention, it is possible beforehand to check whether differential current limit values or differential current time limit values have been exceeded, without, for example, violating the standard. In this way, greater security of supply can be achieved, especially in the event of non-critical errors.
For example, depending on the application, the first time period ZS1 can have a value in the range 10 ms to 10 s, more specifically 10 ms to 40 ms or 40 ms to 150 ms or 150 ms to 300 ms or 1 s to 10 s.

Das Schutzschaltgerät SG kann eine Kommunikationseinheit COM, insbesondere Eingabeeinheit, aufweisen. Bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte für einen zweiten Zeitbereich, beispielsweise ein Wert aus dem Bereich 20ms ...100ms ...1s ...10s ...100s, wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit EU erst dann in den niederohmigen Zustand, wenn eine Quittierung Q1 (z.B. durch eine Bedienperson, Nutzer) mittels der Kommunikationseinheit COM, insbesondere Eingabeeinheit, erfolgt. Die Kommunikationseinheit (Eingabeeinheit) kann Eingabeelemente am Gehäuse des Schutzschaltgerätes aufweisen. Die Kommunikationseinheit kann auch oder zusätzlich eine leitungsgebundene (z.B. elektrisch, optisch) oder leitungslose (z.B. funk, optisch) Eingabemöglichkeit aufweisen. Die Kommunikationseinheit (Eingabeeinheit) kann auch eine Anzeigefunktion aufweisen.The protective switching device SG can have a communication unit COM, in particular an input unit. If the second differential current limit values or second differential current time limit values for a second time range are not exceeded, for example a value from the range 20ms...100ms...1s...10s...100s, the electronic interruption unit EU only then changes to the low-resistance one State when an acknowledgment Q1 (e.g. by an operator, user) takes place by means of the communication unit COM, in particular an input unit. The communication unit (input unit) can have input elements on the housing of the protective switching device. The communication unit can also or additionally have a wired (e.g. electrical, optical) or wireless (e.g. radio, optical) input option. The communication unit (input unit) can also have a display function.

Alternativ bzw. zusätzlich kann nach Ablauf der ersten Zeitspanne ZS1 die elektronische Unterbrechungseinheit EU erst dann wieder in den niederohmigen Zustand (EUn) wechseln, wenn die fehlende Überschreitung des zweiten Differenzstromgrenzwertes oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwertes für die Dauer eines (ersten (bzw.) zweiten) Zeitbereichs festgestellt wurde. Des Weiteren kann nach dem Ablauf der ersten Zeitspanne ZS1 eine Quittierung (Q1) der Fehlerfreiheit erfolgen (erforderlich sein), bevor die elektronische Unterbrechungseinheit EU wieder in den niederohmigen Zustand (EUn) wechselt.Alternatively or additionally, after the first time period ZS1 has expired, the electronic sub The refraction unit EU only switches back to the low-resistance state (EUn) when it has been determined that the second differential current limit value or second differential current time limit value has not been exceeded for the duration of a (first (or) second) time range. Furthermore, after the first time period ZS1 has elapsed, an acknowledgment (Q1) of the absence of errors can take place (be necessary) before the electronic interruption unit EU changes back to the low-resistance state (EUn).

Das Schutzschaltgerät SG, insbesondere die Steuerungseinheit SE, kann einem Mikrocontroller (= Mikroprozessor) aufweisen, auf dem ein Computerprogrammprodukt läuft, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch den Mikrocontroller diesen veranlassen eine Prüfung (wie vorstehend und nachfolgend beschrieben) für ein Schutzschaltgerät durchzuführen. The protective switching device SG, in particular the control unit SE, can have a microcontroller (= microprocessor) on which a computer program product runs, comprising commands which, when the program is executed by the microcontroller, cause it to carry out a test (as described above and below) for a protective switching device to carry out.

Das Computerprogrammprodukt kann vorteilhaft auf einem computerlesbaren Speichermedium; wie ein USB-Stick, CD-ROM, etc.; gespeichert sein, um z.B. ein Upgrade auf eine erweiterte Version zu ermöglichen.The computer program product can advantageously be stored on a computer-readable storage medium; such as a USB stick, CD-ROM, etc.; be saved, for example to enable an upgrade to an extended version.

Das Computerprogrammprodukt kann alternativ auch vorteilhaft durch ein Datenträgersignal übertragen werden.Alternatively, the computer program product can also advantageously be transmitted using a data carrier signal.

Die Steuerungseinheit SE kann:

  • * mit einer digitalen Schaltung, z.B. mit einem (weiteren) Mikroprozessor, realisiert sein; der (weitere) Mikroprozessor kann auch einen Analog-Teil enthalten;
  • * mit einer digitalen Schaltung mit analogen Schaltungsteilen realisiert sein.
The SE control unit can:
  • * be implemented with a digital circuit, for example with a (further) microprocessor; the (further) microprocessor can also contain an analogue part;
  • * be implemented with a digital circuit with analog circuit parts.

In den 3 bis 8 ist beispielhaft ein Teil der vorstehend genannten Zeitabläufe dargestellt. Die 3 bis 8 zeigen je einen Zeitstrahl t, auf dem bestimmte, vorstehend genannte, Zeitpunkte eingetragen sind, weiterhin Eintragungen hinsichtlich der Auswertungen der ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG1 oder zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2, ferner Zustände der mechanischen Trennkontakteinheit MK und der elektronischen Unterbrechungseinheit EU.In the 3 to 8 A part of the above-mentioned time sequences is shown as an example. The 3 to 8 each show a timeline t on which certain points in time mentioned above are entered, further entries regarding the evaluations of the first differential current limit values or first differential current time limit values DSG1 or second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2, as well as states of the mechanical isolating contact unit MK and the electronic Interruption unit EU.

3 zeigt den Zeitpunkt einer Vermeidung eines Stromflusses VS, hervorgerufen durch Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten DSG1. Vor dem Zeitpunkt der Vermeidung des Stromflusses VS ist die mechanische Trennkontakteinheit MK in einem geschlossenen Zustand MKg der Kontakte und die elektronische Unterbrechungseinheit EU in einen niederohmigen Zustand EUn der Schaltelemente für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis. Nach der Vermeidung des Stromflusses VS ist die mechanische Trennkontakteinheit MK weiterhin in einem geschlossenen Zustand MKg der Kontakte (für einen potenziell wiederkehrenden Stromfluss / um schnell einen Stromfluss wieder zu ermöglichen) und die elektronische Unterbrechungseinheit EU in einen hochohmigen Zustand EUh der Schaltelemente zur Vermeidung des Stromflusses. Nach der Vermeidung des Stromflusses VS erfolgt eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten DSG2 (am lastseitigen Anschluss). 3 shows the time of avoiding a current flow VS, caused by exceeding first differential current limit values or first differential current time limit values DSG1. Before the current flow VS is avoided, the mechanical isolating contact unit MK is in a closed state MKg of the contacts and the electronic interruption unit EU is in a low-resistance state EUn of the switching elements for a current flow in the low-voltage circuit. After avoiding the current flow VS, the mechanical isolating contact unit MK continues to be in a closed state MKg of the contacts (for a potentially recurring current flow / to quickly enable current flow again) and the electronic interruption unit EU is in a high-resistance state EUh of the switching elements to avoid the current flow . After the current flow VS has been avoided, a check is carried out to determine whether second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 (at the load-side connection) have been exceeded.

4 zeigt eine Darstellung gemäß 3, mit nachfolgenden Unterschieden.
Nach Eintritt der Vermeidung eines Stromflusses VS und nachfolgender (zu einem beliebigen nachfolgen Zeitpunkt) fehlender Überschreitung SB der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 (d.h. wenn die zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 im Sollbereich liegen), wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit EU in den niederohmigen Zustand EUn, insbesondere wenn die fehlende Überschreitung SB der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 für einen ersten Zeitbereich ZB1 vorgelegen hat, wie in 4 eingezeichnet.
Der erste Zeitbereich ZB1 kann sehr kurz sein (d.h. eine quasi sofortige Wiedereinschaltung erfolgen), er kann ebenso sicherheitsbezogen zeitlich einstellbar sein.
4 shows a representation according to 3 , with the following differences.
After the avoidance of a current flow VS and subsequent (at any subsequent time) the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are not exceeded (ie if the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are in the target range), the electronic interruption unit EU changes in the low-resistance state EUn, in particular if the second differential current limit values SB or second differential current time limit values DSG2 have not been exceeded for a first time range ZB1, as in 4 drawn.
The first time range ZB1 can be very short (ie a quasi-immediate reconnection can take place), it can also be adjustable in terms of safety.

Die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten DSG2 wird so lange durchgeführt, bis die Überschreitung nicht mehr vorliegt (SB). Sie kann fortgeführt werden, bis die elektronische Unterbrechungseinheit EU in den niederohmigen Zustand EUn wechselt (ZB1). Anschließend erfolgt wieder eine Prüfung hinsichtlich der ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG1.The check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 have been exceeded is carried out until the excess is no longer present (SB). It can be continued until the electronic interruption unit EU changes to the low-resistance state EUn (ZB1). A check is then carried out again with regard to the first differential current limit values or first differential current time limit values DSG1.

Die mechanische Trennkontakteinheit MK weist in diesem Fall über den ganzen Zeitraum einen geschlossenen Zustand der (Trenn-)Kontakte MKg auf.In this case, the mechanical isolating contact unit MK has a closed state of the (isolating) contacts MKg over the entire period.

5 zeigt eine Darstellung gemäß 3, mit dem Unterschied, dass nach einer Vermeidung eines Stromflusses VS und bei Vorliegen der Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 für eine erste Zeitspanne ZS1, die insbesondere kleiner als 300ms, 150ms, 40ms, 30ms, 20 ms oder 10 ms ist, die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit geöffnet (MKo) werden. Die elektronische Unterbrechungseinheit EU bleibt im Beispiel im hochohmigen Zustand EUh (seit der Stromflussvermeidung VS). 5 shows a representation according to 3 , with the difference that after avoiding a current flow VS and if the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are exceeded US for a first period of time ZS1, which is in particular small ner than 300ms, 150ms, 40ms, 30ms, 20 ms or 10 ms, the contacts of the mechanical isolating contact unit are opened (MKo). In the example, the electronic interruption unit EU remains in the high-resistance state EUh (since the current flow avoidance VS).

6 zeigt eine Darstellung gemäß 5, mit dem Unterschied, dass das Vorliegen der Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 nicht sofort nach der Vermeidung eines Stromflusses VS vorliegt, sondern zu einem späteren Zeitpunkt, allerdings noch vor dem (Ablauf des) ersten Zeitbereich ZB1 (d.h. vor einem niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit EU). Bei Vorliegen der Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 für die erste Zeitspanne ZS1 erfolgt (nach der ersten Zeitspanne ZS1) ein Öffnen der Kontakte MKo der mechanischen Trennkontakteinheit MK. 6 shows a representation according to 5 , with the difference that the existence of the exceedance US of the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 does not occur immediately after the avoidance of a current flow VS, but at a later point in time, but before the (expiry of) the first time range ZB1 (ie before the electronic interruption unit EU becomes low impedance). If the second differential current limit values US or second differential current time limit values DSG2 are exceeded for the first time period ZS1, the contacts MKo of the mechanical isolating contact unit MK are opened (after the first time period ZS1).

D.h. es könnte ein Wechseln der Überschreitung (US) / fehlenden Überschreitung SB der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 vorliegen. Wenn die zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 für die erste Zeitspanne ZS1 überschritten werden, erfolgt das Öffnen der Kontakte MKo der mechanischen Trennkontakteinheit MK.This means that there could be a change in the exceedance (US) / lack of exceedance SB of the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2. If the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are exceeded for the first time period ZS1, the contacts MKo of the mechanical isolating contact unit MK are opened.

7 zeigt eine Darstellung gemäß 4, mit dem Unterschied, dass nach Eintritt der Vermeidung eines Stromflusses VS und nachfolgender fehlender Überschreitung SB der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 (d.h. wenn die zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 im Sollbereich liegen, wobei dies insbesondere vor Ablauf der ersten Zeitspanne ZS1 erfolgen sollte, d.h. bevor die Kontakte geöffnet werden), wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit EU dann in den niederohmigen Zustand EUn, wenn die fehlende Überschreitung SB der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 für einen zweiten Zeitbereich ZB2 vorgelegen haben (dieser kann dem ersten Zeitbereich ZB1 entsprechen) und eine Quittierung (Q1) erfolgte (mittels der Kommunikationseinheit COM, insbesondere Eingabeeinheit). 7 shows a representation according to 4 , with the difference that after the avoidance of a current flow VS and subsequent failure to exceed SB of the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 (ie if the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are in the target range, this in particular before the expiry of the first Time period ZS1 should take place, ie before the contacts are opened), the electronic interruption unit EU then switches to the low-resistance state EUn if the second differential current limit values SB or second differential current time limit values DSG2 have not been exceeded for a second time range ZB2 (this can be the correspond to the first time range ZB1) and an acknowledgment (Q1) took place (by means of the communication unit COM, in particular input unit).

Die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten DSG2 wird so lange durchgeführt, bis die Überschreitung nicht mehr vorliegt (SB) oder/und der zweite Zeitbereich abgelaufen ist oder/und die Quittierung erfolgt ist. D.h. die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten DSG2 kann fortgeführt werden, bis die elektronische Unterbrechungseinheit EU in den niederohmigen Zustand EUn wechselt (im Beispiel Q1). Anschließend erfolgt wieder eine Prüfung hinsichtlich der ersten Differenzstromgrenzwerte oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG1.The check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 have been exceeded is carried out until the excess is no longer present (SB) and/or the second time range has expired and/or the acknowledgment has taken place. This means that the check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 have been exceeded can be continued until the electronic interruption unit EU changes to the low-resistance state EUn (Q1 in the example). A check is then carried out again with regard to the first differential current limit values or first differential current time limit values DSG1.

Die mechanische Trennkontakteinheit MK weist in diesem Fall über den ganzen Zeitraum einen geschlossenen Zustand der (Trenn-)Kontakte MKg auf.In this case, the mechanical isolating contact unit MK has a closed state of the (isolating) contacts MKg over the entire period.

8 zeigt eine Darstellung gemäß 5 bzw. 6, mit dem Unterschied, dass bei Vorliegen der Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 und Ablauf der ersten Zeitspanne ZS1 die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit nicht geöffnet werden, d.h. geschlossenen bleiben. Ferner, dass nach Ablauf der ersten Zeitspanne ZS1 die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) mit einem ersten zeitlichen Abstand ZA1 erfolgt (d.h. nicht immer). 8th shows a representation according to 5 and 6 respectively , with the difference that if the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are exceeded and the first time period ZS1 has expired, the contacts of the mechanical isolating contact unit are not opened, ie remain closed. Furthermore, after the first time period ZS1 has elapsed, the check for whether the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded is carried out with a first time interval ZA1 (ie not always).

Weiterhin, dass bei weiterem Vorliegen der Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 (zumindest wenn für den ersten oder zweiten Zeitbereich ZB1, ZB2 eine fehlende Überschreitung nicht vorliegt) nach Ablauf einer ersten Zeitgrenze ZG1 die mechanische Trennkontakteinheit MK in einen geöffneten Zustand der Kontakte MKo wechselt. D.h. nach Ablauf der ersten Zeitspanne ZS1 erfolgt die Prüfung mit dem ersten zeitlichen Abstand ZA1, bis zum Erreichen der ersten Zeitgrenze ZG1. Nach Ablauf der ersten Zeitgrenze ZG1 wechselt die mechanische Trennkontakteinheit MK in einen geöffneten Zustand MKo, sofern die Überschreitung US der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte DSG2 weiterhin vorliegt. Die elektronische Unterbrechungseinheit EU bleibt im hochohmigen Zustand EUh (seit der Stromflussvermeidung VS).Furthermore, if the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are exceeded US (at least if there is no missing excess for the first or second time range ZB1, ZB2), the mechanical isolating contact unit MK is in an open state after a first time limit ZG1 has expired the contacts MKo changes. I.e. after the first time period ZS1 has expired, the test is carried out with the first time interval ZA1 until the first time limit ZG1 is reached. After the first time limit ZG1 has expired, the mechanical isolating contact unit MK changes to an open state MKo, provided that the second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 are still exceeded. The electronic interruption unit EU remains in the high-resistance state EUh (since current flow avoidance VS).

In analoger Weise sind weitere Verhaltensweisen bzw. Verfahrensweisen für den Fachmann kombinierbar.In an analogous manner, other behaviors or procedures can be combined by the person skilled in the art.

Die die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten DSG2 erfolgt vorteilhaft erfindungsgemäß durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit EU für eine erste Einschaltdauer ED1. D.h. mit hochohmigen Zustand EUh der elektronischen Unterbrechungseinheit EU, wie sie in den Figuren eingezeichnet ist, ist kein dauerhafter hochohmiger Zustand gemeint, sondern es erfolgt ein kurzzeitiges (für die erste Einschaltdauer ED1) niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit EU. Die erste Einschaltdauer ED1 ist dabei beispielsweise sehr kurz (im Verhältnis zu den anderen Zeiten), so dass dies für die Darstellung gemäß den Figuren und die grundsätzliche Funktionsweise nicht im Gegensatz steht.According to the invention, the test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values DSG2 have been exceeded is advantageously carried out by making at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit EU low-resistance for a first duty cycle ED1. Ie with high impedance State EUh of the electronic interruption unit EU, as shown in the figures, does not mean a permanent high-resistance state, but rather a short-term (for the first duty cycle ED1) the electronic interruption unit EU becomes low-resistance. The first duty cycle ED1 is, for example, very short (in relation to the other times), so that this does not conflict with the representation according to the figures and the basic functionality.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the exemplary embodiment, the invention is not limited by the examples disclosed and other variations may be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4432643 A1 [0010]DE 4432643 A1 [0010]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN 43880: 1988-12 [0076]DIN 43880: 1988-12 [0076]
  • DIN 43871 [0076]DIN 43871 [0076]
  • DIN EN 61008-1 [0077]DIN EN 61008-1 [0077]

Claims (20)

Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis aufweisend: - ein Gehäuse mit netzseitigen und lastseitigen Anschlüssen (LG, NG, LL, NL) für Leiter des Niederspannungsstromkreises, - eine Differenzstromsensoreinheit (ZCT), zur Ermittlung der Höhe eines Differenzstromes der Leiter des Niederspannungsstromkreises, - eine mechanische Trennkontakteinheit (MK), die einen geschlossenen Zustand der Kontakte (MKg) für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis oder einen geöffneten Zustand der Kontakte (MKo) für eine stromflussvermeidende galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis aufweist, - eine elektronische Unterbrechungseinheit (EU), die stromkreisseitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit (MK) geschaltet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand (EUh) der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand (EUn) der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist, - einer Steuerungseinheit (SE), die mit der Differenzstromsensoreinheit (ZCT), der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, wobei das Schutzschaltgerät (SG), insbesondere die Steuerungseinheit (SE), derart ausgestaltet ist, dass bei Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG1) eine Vermeidung eines Stromflusses (VS) im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand (EUh) der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit bei geschlossenem Zustand (MKg) der Trennkontakte initiiert wird, dass nach einer Vermeidung eines Stromflusses (VS) durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durchgeführt wird.Protective switching device (SG) for protecting an electrical low-voltage circuit, comprising: - a housing with network-side and load-side connections (LG, NG, LL, NL) for conductors of the low-voltage circuit, - a differential current sensor unit (ZCT), for determining the level of a differential current of the conductors of the low-voltage circuit , - a mechanical isolating contact unit (MK), which has a closed state of the contacts (MKg) for a current flow in the low-voltage circuit or an open state of the contacts (MKo) for a galvanic isolation that prevents current flow in the low-voltage circuit, - an electronic interruption unit (EU), which is connected in series on the circuit side to the mechanical isolating contact unit (MK) and which has a high-resistance state (EUh) of the switching elements to avoid current flow or a low-resistance state (EUn) of the switching elements for current flow in the low-voltage circuit due to semiconductor-based switching elements, - a control unit (SE), which is connected to the differential current sensor unit (ZCT), the mechanical isolating contact unit (MK) and the electronic interruption unit (EU), characterized in that the protective switching device (SG), in particular the control unit (SE), is designed such that when the first Differential current limit values or first differential current time limit values (DSG1) an avoidance of a current flow (VS) in the low-voltage circuit is initiated by a high-resistance state (EUh) of the switching elements of the electronic interruption unit when the isolating contacts are closed (MKg), that after avoiding a current flow (VS) A test is carried out to determine whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Überschreitung (SB) der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) für einen ersten Zeitbereich (ZB1), der insbesondere kleiner als 200ms, 100ms, 50ms, 30ms, 20ms, oder 10ms ist, die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in den niederohmigen Zustand wechselt.Protective switching device (SG). Patent claim 1 , characterized in that if the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) are not exceeded (SB) for a first time range (ZB1), which is in particular smaller than 200ms, 100ms, 50ms, 30ms, 20ms, or 10ms, the electronic Interrupting unit (EU) switches to the low-resistance state. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen der Überschreitung (US) der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) für eine erste Zeitspanne (ZS1), die insbesondere kleiner als 300ms, 150ms, 40ms, 30ms, 20 ms oder 10 ms ist, die Kontakte geöffnet (MKo) werden.Protective switching device (SG). Patent claim 1 or 2 , characterized in that if the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) are exceeded (US) for a first period of time (ZS1), which is in particular smaller than 300ms, 150ms, 40ms, 30ms, 20ms or 10ms, the contacts are opened (MKo). Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommunikationseinheit COM, insbesondere Eingabeeinheit, vorgesehen, dass bei fehlender Überschreitung (SB) der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) für einen zweiten Zeitbereich (ZB2), der insbesondere kleiner als 5s, 3s, 1s, 500ms, 250ms, 100ms ist, die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) erst dann in den niederohmigen Zustand wechselt, wenn eine Quittierung (Q1) mittels der Kommunikationseinheit (COM), insbesondere Eingabeeinheit, erfolgt.Protective switching device (SG). Patent claim 1 , 2 or 3 , characterized in that a communication unit COM, in particular an input unit, is provided so that if the second differential current limit values (SB) or second differential current time limit values (DSG2) are not exceeded for a second time range (ZB2), which is in particular smaller than 5s, 3s, 1s, 500ms, 250ms, 100ms, the electronic interruption unit (EU) only changes to the low-resistance state when an acknowledgment (Q1) occurs by means of the communication unit (COM), in particular the input unit. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) den lastseitigen Anschlüssen (LL, NL) zugeordnet ist.Protective switching device (SG) according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical isolating contact unit (MK) is assigned to the load-side connections (LL, NL). Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) erfolgt, insbesondere für eine erste Einschaltdauer (ED1), die insbesondere kleiner als 20 ms, spezieller kleiner als 15 ms, 10 ms, 5 ms oder 1 ms ist.Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit (EU) becoming low-resistance. takes place, in particular for a first duty cycle (ED1), which is in particular smaller than 20 ms, more specifically smaller than 15 ms, 10 ms, 5 ms or 1 ms. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung erfolgt, der kleiner als ein erster Spannungsschwellwert ist.Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit (EU) becoming low-resistance. takes place at an instantaneous value of the voltage that is smaller than a first voltage threshold value. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung, der größer als ein zweiter Spannungsschwellwert ist, wieder hochohmig werden.Protective switching device (SG). Patent claim 6 or 7 , characterized in that the switching elements become high-resistance again at an instantaneous value of the voltage that is greater than a second voltage threshold value. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durch Anlegen einer Hilfsspannung, die kleiner als eine erste Spannungsgrenze ist, erfolgt.Protective switching device (SG) according to one of the preceding Patent claims 1 until 5 , characterized in that the check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded is carried out by applying an auxiliary voltage that is smaller than a first voltage limit. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung bei Vorliegen der Überschreitung (US) der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) mit einem ersten zeitlichen Abstand (ZA1) erfolgt, der insbesondere 1, 3, 5, 10, 15, 30 Sekunden oder 1, 5, 10 oder 15 Minuten ist, wobei die Prüfung mit dem ersten zeitlichen Abstand (ZA1) insbesondere nach Ablauf einer ersten Zeitspanne (ZS1) durchgeführt wird.Protective switching device (SG) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the test is carried out when the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) are exceeded (US) with a first time interval (ZA1), which is in particular 1, 3, 5, 10, 15, 30 seconds or 1, 5, 10 or 15 minutes, the test being carried out at the first time interval (ZA1), in particular after a first time period (ZS1). Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei (weiteren) Vorliegen der Überschreitung (US) der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) nach Ablauf einer ersten Zeitgrenze (ZG1) die mechanische Trennkontakteinheit (MK) in einen geöffneten Zustand der Kontakte wechselt (MKo), insbesondere dass die erste Zeitgrenze 15 min, 30 min, 1h, 8h, 24h, 36h oder 48h ist.Protective switching device (SG). Patent claim 10 , characterized in that if the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) are (further) exceeded after a first time limit (ZG1) has elapsed, the mechanical isolating contact unit (MK) switches to an open state of the contacts (MKo) , in particular that the first time limit is 15 min, 30 min, 1h, 8h, 24h, 36h or 48h. Verfahren für ein Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis, bei dem - netzseitige und lastseitige Anschlüssen (LG, NG, LL, NL) für Leiter des Niederspannungsstromkreises vorgesehen sind, - eine mechanische Trennkontakteinheit (MK) mit einem geschlossenen Zustand (MKg) der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis oder einen geöffneten Zustand (MKo) der Kontakte für eine stromflussvermeidende galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis vorgesehen ist, - eine elektronische Unterbrechungseinheit (EU) vorgesehen ist, die stromkreisseitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit (MK) geschaltet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand (EUh) der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand (EUn) der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist, - dass die Höhe eines Differenzstromes der Leiter des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von ersten Differenzstromgrenzwerten oder ersten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG1) eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis durch einen hochohmigen Zustand (EUh) der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit bei geschlossenem Zustand der Kontakte (MKg) initiiert wird, - dass nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand (EUh) der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) und geschlossenem Zustand (MKg) der Kontakte eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durchgeführt wird.Method for a protective switching device (SG) for protecting a low-voltage electrical circuit, in which - network-side and load-side connections (LG, NG, LL, NL) are provided for conductors of the low-voltage circuit, - a mechanical isolating contact unit (MK) is provided with a closed state (MKg) of the contacts for a current flow in the low-voltage circuit or an open state (MKo) of the contacts for a galvanic isolation that prevents current flow in the low-voltage circuit, - an electronic interruption unit (EU) is provided, which is connected in series on the circuit side to the mechanical isolating contact unit (MK) and which uses semiconductor-based switching elements to ensure a high-resistance state (EUh) of the switching elements to prevent current flow or a low-resistance state (EUn) of the switching elements to prevent current flow in the low voltage circuit, - that the level of a differential current of the conductors of the low-voltage circuit is determined and, if the first differential current limit values or first differential current time limit values (DSG1) are exceeded, a current flow in the low-voltage circuit is avoided by a high-resistance state (EUh) of the switching elements of the electronic interruption unit when the contacts are closed ( MKg) is initiated, - that after avoiding a current flow due to a high-resistance state (EUh) of the switching elements of the electronic interruption unit (EU) and the closed state (MKg) of the contacts, a test is carried out to determine whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded. Verfahren nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Überschreitung (SB) der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) für einen ersten Zeitbereich (ZB1) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in den niederohmigen Zustand (EUn) wechselt.Procedure according to Patent claim 12 , characterized in that if the second differential current limit values (SB) or second differential current time limit values (DSG2) are not exceeded for a first time range (ZB1), the electronic interruption unit (EU) changes to the low-resistance state (EUn). Verfahren nach Patentanspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen der Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) für eine erste Zeitspanne (ZS1), die insbesondere kleiner als 300 ms, 150 ms, 40 ms, 30ms, 20 ms oder 10 ms ist, die Kontakte geöffnet (MKo) werden.Procedure according to Patent claim 12 or 13 , characterized in that if the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) are exceeded for a first period of time (ZS1), which is in particular smaller than 300 ms, 150 ms, 40 ms, 30 ms, 20 ms or 10 ms, the contacts are opened (MKo). Verfahren nach Patentanspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Überschreitung der zweiten Differenzstromgrenzwerte oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerte (DSG2) für einen zweiten Zeitbereich (ZB2) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) erst dann in den niederohmigen Zustand wechselt, wenn eine Quittierung (Q1) erfolgt.Procedure according to Patent claim 12 , 13 or 14 , characterized in that if the second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) are not exceeded for a second time range (ZB2), the electronic interruption unit (EU) only switches to the low-resistance state when an acknowledgment (Q1) occurs. Verfahren nach Patentanspruch 12, 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) erfolgt, insbesondere für eine erste Einschaltdauer (ED1), die insbesondere kleiner als 20 ms, spezieller kleiner als 15 ms, 10 ms, 5 ms oder 1 ms ist.Procedure according to Patent claim 12 , 13 , 14 or 15 , characterized in that the check for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit (EU), in particular for a first duty cycle (ED1 ), which is in particular less than 20 ms, more specifically less than 15 ms, 10 ms, 5 ms or 1 ms. Verfahren nach Patentanspruch 12, 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten (DSG2) durch niederohmig werden mindestes eines Schaltelementes, insbesondere zweier oder aller Schaltelemente, der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) bei einem betragsmäßigen Momentanwert der Spannung erfolgt, der kleiner als ein erster Spannungsschwellwert ist.Procedure according to Patent claim 12 , 13 , 14 , 15 or 16 , characterized in that the test for whether second differential current limit values or second differential current time limit values (DSG2) have been exceeded is carried out by at least one switching element, in particular two or all switching elements, of the electronic interruption unit (EU). an instantaneous value of the voltage that is smaller than a first voltage threshold value. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Mikrocontroller diesen veranlassen nach einer Vermeidung eines Stromflusses durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit und geschlossenem Zustand der Kontakte eine Prüfung auf Vorliegen der Überschreitung von zweiten Differenzstromgrenzwerten oder zweiten Differenzstrom-Zeitgrenzwerten gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 17 durchzuführen.Computer program product comprising commands which, when the program is executed by a microcontroller, cause the microcontroller to carry out a check for the existence of exceedance of second differential current limit values or second differential current time limit values after avoiding a current flow due to a high-resistance state of the switching elements of the electronic interruption unit and the closed state of the contacts the Patent claims 1 until 17 to carry out. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Patentanspruch 18 gespeichert ist.Computer-readable storage medium on which the computer program product is stored Patent claim 18 is stored. Datenträgersignal, das das Computerprogrammprodukt nach Patentanspruch 18 überträgt.Disk signal that the computer program product after Patent claim 18 transmits.
DE102022209018.7A 2022-08-31 2022-08-31 Circuit breaker and method Pending DE102022209018A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022209018.7A DE102022209018A1 (en) 2022-08-31 2022-08-31 Circuit breaker and method
PCT/EP2023/073117 WO2024046836A1 (en) 2022-08-31 2023-08-23 Circuit breaker and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022209018.7A DE102022209018A1 (en) 2022-08-31 2022-08-31 Circuit breaker and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022209018A1 true DE102022209018A1 (en) 2024-02-29

Family

ID=88016530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022209018.7A Pending DE102022209018A1 (en) 2022-08-31 2022-08-31 Circuit breaker and method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022209018A1 (en)
WO (1) WO2024046836A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4432643A1 (en) 1994-09-14 1996-03-21 Rainer Dipl Phys Berthold Contact arrangement for fault-current (FI) circuit breaker for e.g. refrigerators or freezers
DE102019213604A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker, circuit breaker system and process
US20210296059A1 (en) 2018-08-08 2021-09-23 Siemens Aktiengesellschaft Switching device and method
DE102020216396B3 (en) 2020-12-21 2022-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Protective switching device and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006025604A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Friedrich Lütze Gmbh & Co. Kg Device for automatically switching off or switching an electrical consumer
GB2520961A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 Eaton Ind Netherlands Bv Automatic reclosing alternating current circuit breaker
WO2022136414A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Protective switching device and method
DE102020216405A1 (en) * 2020-12-21 2022-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for driving a power semiconductor switch, driving circuit for a power semiconductor switch and electronic circuit breaker

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4432643A1 (en) 1994-09-14 1996-03-21 Rainer Dipl Phys Berthold Contact arrangement for fault-current (FI) circuit breaker for e.g. refrigerators or freezers
US20210296059A1 (en) 2018-08-08 2021-09-23 Siemens Aktiengesellschaft Switching device and method
DE102019213604A1 (en) 2019-09-06 2021-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker, circuit breaker system and process
DE102020216396B3 (en) 2020-12-21 2022-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Protective switching device and method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 43871
DIN 43880: 1988-12
DIN EN 61008-1

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024046836A1 (en) 2024-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2023052177A1 (en) Circuit breaker device and method
DE102021210820A1 (en) protective switching device
DE102022209018A1 (en) Circuit breaker and method
DE102022209033A1 (en) Circuit breaker and method
DE102022209032A1 (en) Circuit breaker and method
DE102022209035A1 (en) Circuit breaker and method
DE102022209026A1 (en) Circuit breaker and method
DE102022209024A1 (en) Circuit breaker and method
WO2023052022A1 (en) Circuit breaker and method
DE102021210824A1 (en) Protective switching device and method
DE102021210828A1 (en) Protective switching device and method
DE102021210834A1 (en) Protective switching device and method
DE102021210833A1 (en) Protective switching device and method
DE102021210812A1 (en) Protective switching device and method
DE102021210829A1 (en) protective switching device
EP4377983A1 (en) Circuit breaker and method
DE102022210358A1 (en) Protective switching device and procedure
DE102021210814A1 (en) protective switching device
DE102021210815A1 (en) protective switching device
DE102021210821A1 (en) protective switching device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed