DE10017372A1 - Electric line overload current protection method - Google Patents

Electric line overload current protection method

Info

Publication number
DE10017372A1
DE10017372A1 DE2000117372 DE10017372A DE10017372A1 DE 10017372 A1 DE10017372 A1 DE 10017372A1 DE 2000117372 DE2000117372 DE 2000117372 DE 10017372 A DE10017372 A DE 10017372A DE 10017372 A1 DE10017372 A1 DE 10017372A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switching element
switch
criterion
protection method
temperature
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.)
Granted
Application number
DE2000117372
Other languages
German (de)
Other versions
DE10017372C2 (en
Inventor
Walter Apfelbacher
Gerd Griepentrog
Johann Seitz
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 DE2000117372 priority Critical patent/DE10017372C2/en
Priority to FR0104707A priority patent/FR2807581B1/en
Publication of DE10017372A1 publication Critical patent/DE10017372A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10017372C2 publication Critical patent/DE10017372C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/085Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current making use of a thermal sensor, e.g. thermistor, heated by the excess current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/226Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for wires or cables, e.g. heating wires

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

A method of protecting an electrical line (2) by means of an electronic switching element (4) looped into the electric line (2), in which a temperature characteristic (TS) of a switching element is detected and the temperature characteristic is tested for the presence of a switch-off/disconnection criterion. The electronic switching element is switched off/disconnected with occurrence of a switch-off/disconnection criterion. The switch-off/disconnection criterion comprises the exceeding of a temperature threshold/limit ((T2 + T3)/2), or more specifically, the exceeding of a temperature threshold/limit (T1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzverfahren für eine elektrische Leitung durch ein in die Leitung einge­ schleiftes elektronisches Schaltelement.The present invention relates to a protection method for an electrical line through a turned into the line looped electronic switching element.

Derartige Schutzverfahren sind beispielsweise aus der Vor­ schrift EN 60898 bekannt. Diese legt verbindliche Zusammen­ hänge zwischen der Höhe des Überlaststromes, ausgedrückt im Vielfachen des Nennstromes, und dem Abschaltzeitpunkt fest. Wesentliche Punkte der Vorschrift sind, dass aus dem unbelas­ teten, kalten Zustand bei einem Überstrom von 13% binnen ei­ ner Stunde bzw. zwei Stunden keine Auslösung erfolgen darf, hingegen bei einer Überlast von 45% aus dem vorbelasteten, warmen Zustand heraus binnen einer Stunde bzw. zwei Stunden ein Abschalten erfolgen muss. Ferner muss bei einer Überlast von 155% (also einem Gesamtstrom des 2,55-fachen des Nenn­ stromes) binnen einer Minute bzw. zwei Minuten abgeschaltet werden.Such protection methods are for example from the front known EN 60898. This puts binding together depend between the level of the overload current, expressed in Multiples of the nominal current and the switch-off time fixed. Essential points of the regulation are that from the unbelas cold condition with an overcurrent of 13% within one egg tripping within one hour or two hours, however, with an overload of 45% from the preloaded warm condition out within an hour or two hours must be switched off. Furthermore, in the event of an overload 155% (i.e. a total current of 2.55 times the nominal stromes) switched off within one minute or two minutes become.

Im Stand der Technik sind mehrere Verfahren zur Detektion derartiger Überströme bekannt. So ist beispielsweise bekannt, durch den Strom direkt oder indirekt ein Bimetallstück zu er­ wärmen, welches ggf. eine Abschaltung des Schaltelements her­ beiführt. Alternativ sind auch Strommesseinrichtungen be­ kannt, deren Messwerte über eine - meist mikroprozessorge­ stützte - Signalverarbeitung das Schaltelement ggf. abschal­ ten.Several methods for detection are in the prior art such overcurrents are known. For example, it is known through the current directly or indirectly to a bimetal piece heat, which may result in the switching element being switched off introduced. Alternatively, there are also current measuring devices knows whose measured values via a - usually microprocessor supported - signal processing, if necessary, switch off the switching element ten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schutzverfahren für eine elektrische Leitung zu schaffen, das ohne thermische Auslöser nach dem Bimetallprinzip und ohne direkte Erfassung des elektrischen Stromes in kostengünstiger Weise einen Schutz der elektrischen Leitung realisiert. The object of the present invention is a To create protection procedures for an electrical line that without thermal triggers based on the bimetal principle and without direct detection of the electric current in less expensive Way realized protection of the electrical line.  

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Schaltelementtempe­ raturverlauf erfasst wird, der Schaltelementtemperaturverlauf auf Vorliegen eines Abschaltkriteriums überprüft wird und das elektronische Schaltelement bei Vorliegen des Abschaltkrite­ riums abgeschaltet wird.The object is achieved in that a switching element temperature temperature curve is detected, the switching element temperature curve is checked for the existence of a switch-off criterion and that electronic switching element when the switch-off criterion is present riums is switched off.

Die vorliegende Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass eine im Schaltelement auftretende Verlustleistung das Schaltelement bzw. einen mit dem Schaltelement verbundenen Kühlkörper erwärmt und somit aus der Temperatur des Schalt­ elements bzw. des Kühlkörpers auf den Strom bzw. den Strom­ verlauf rückgeschlossen werden kann. Ob die Temperatur direkt am Schaltelement oder am Kühlkörper erfasst wird, ist ledig­ lich eine Frage der konkreten Ausgestaltung, nicht aber des Prinzips. Der Begriff "Schaltelementtemperatur" umfasst daher auch eine am Kühlkörper gemessene Temperatur.The present invention is based on the knowledge that that a power loss occurring in the switching element Switching element or one connected to the switching element Heatsink heated and thus from the temperature of the switch elements or the heat sink on the current or the current course can be inferred. Whether the temperature is direct is detected on the switching element or on the heat sink is single a question of the specific design, but not the Principles. The term "switching element temperature" therefore includes also a temperature measured on the heat sink.

Wenn das Abschaltkriterium ein Überschreiten einer Tempera­ turgrenze umfasst, ist auf einfache Weise ein Überstrom von 13% von einem Überstrom von 45% unterscheidbar. Die Tempe­ raturgrenze als solche kann dabei - z. B. experimentell - vorab bestimmt werden.If the switch-off criterion exceeds a tempera limit is an overcurrent of 13% distinguishable from an overcurrent of 45%. The tempe ratural limit as such can - z. B. experimental - to be determined in advance.

Wenn das Abschaltkriterium ein Überschreiten einer Tempera­ turanstiegsgrenze umfasst, kann auf besonders einfache Weise ein Überstrom von 155% (also ein Gesamtstrom von 255%) des Nennstromes erfasst werden. Auch die Temperaturanstiegsgrenze kann z. B. experimentell ermittelt werden.If the switch-off criterion exceeds a tempera increase limit, can be particularly simple an overcurrent of 155% (a total current of 255%) of the Nominal current are recorded. Also the temperature rise limit can e.g. B. can be determined experimentally.

Der Schaltelementtemperaturverlauf kann wahlweise kontinuier­ lich oder zu diskreten Zeitpunkten erfasst werden.The switching element temperature curve can optionally be continuous or at discrete times.

Das Schutzverfahren arbeitet noch zuverlässiger, wenn auch ein Umgebungstemperaturverlauf erfasst wird und das Abschalt­ kriterium vom Umgebungstemperaturverlauf abhängt. Im ein­ fachsten Fall erfolgt die Berücksichtigung des Umgebungstem­ peraturverlaufs dadurch, dass der Umgebungstemperaturverlauf vom Schaltelementtemperaturverlauf subtrahiert wird und der so gebildete Differenztemperaturverlauf auf Vorliegen eines festen Abschaltkriteriums überprüft wird.The protection process works even more reliably, though an ambient temperature curve is recorded and the shutdown criterion depends on the course of the ambient temperature. In one In the simplest case, the ambient temperature is taken into account temperature profile in that the ambient temperature profile  is subtracted from the switching element temperature curve and the difference temperature curve thus formed on the presence of a fixed switch-off criterion is checked.

Wenn der Schaltelementtemperaturverlauf zeitlich nacheinander mehrfach auf Vorliegen des Abschaltkriteriums überprüft wird und das elektronische Schaltelement erst dann abgeschaltet wird, wenn das Abschaltkriterium bei einer eine Mehrheit der Überprüfungen vorliegt, wird auf einfache Weise ein übereil­ tes Abschalten aufgrund eines einzelnen Ausreißers, wie er z. B. bei einer kurzzeitigen betriebsmäßigen Überbelastung auftreten kann und darf, vermieden.If the switching element temperature curve successively in time checked several times for the switch-off criterion and only then switched off the electronic switching element if the switch-off criterion for a majority of the Checks are available, it is easy to rush t shutdown due to a single outlier like him e.g. B. in the event of a brief operational overload can and should be avoided.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei­ gen in PrinzipdarstellungFurther advantages and details emerge from the following description of an embodiment. Here zei in principle

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung, Fig. 1 shows a circuit arrangement,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm und Fig. 2 is a flowchart and

Fig. 3 ein Temperatur-Zeit-Diagramm. Fig. 3 is a temperature-time diagram.

Gemäß Fig. 1 ist eine Last 1 über eine Leitung 2 mit einem Stromnetz 3 verbunden. In die Leitung 1 ist ein elektroni­ sches Schaltelement 4 eingeschleift, z. B. ein Schalttransis­ tor. Das Schaltelement 4 wird von einer Steuerschaltung 5 an­ gesteuert, der ein externer Steuerbefehl 5 zuführbar ist. Je nach Ansteuerung des Schaltelements 4 durch die Steuerschal­ tung 5 ist daher das Schaltelement 4 angeschaltet (geschlos­ sen) bzw. abgeschaltet (geöffnet).Referring to FIG. 1, a load 1 is connected via a line 2 to a power supply 3. In the line 1 , an electronic switching element 4 is looped in, for. B. a Schalttransis gate. The switching element 4 is controlled by a control circuit 5 to which an external control command is supplied. 5 Depending on the actuation of the switching element 4 by the control circuit 5 , the switching element 4 is therefore switched on (closed) or switched off (opened).

Wenn das Schaltelement 4 geschlossen ist, fließt durch das Schaltelement 4, die Last 1 und die Leitung 2 ein Strom I. In diesen Elementen tritt daher eine Verlustleistung auf, welche diese Elemente erwärmt. Zur Vermeidung einer Überhitzung des Schaltelements 4 ist dieses daher in der Regel mit einem Kühlkörper 6 versehen. When the switching element 4 is closed, a current I flows through the switching element 4 , the load 1 and the line 2. A power loss occurs in these elements, which heats these elements. To avoid overheating of the switching element 4 , it is therefore generally provided with a heat sink 6 .

Am Kühlkörper 6 ist ein Temperatursensor 7 angeordnet. Mit­ tels des Temperatursensors 7 wird ein Schaltelementtempera­ turverlauf TS zu diskreten Zeitpunkten tn erfasst und der Steuerschaltung 5 zugeführt. Aufgrund des Schaltelementtempe­ raturverlaufs TS sind dann Rückschlüsse auf den Strom I mög­ lich.A temperature sensor 7 is arranged on the heat sink 6 . By means of the temperature sensor 7 , a switching element temperature curve TS is detected at discrete times tn and supplied to the control circuit 5 . Based on the switching element temperature profile TS, conclusions about the current I are then possible.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist ferner einen weiteren Temperatursensor 8 auf, mittels dessen (ebenfalls zu den diskreten Zeitpunkten tn) ein Umgebungstemperaturverlauf TU erfasst und ebenfalls der Steuerschaltung 5 zugeführt wird.The circuit arrangement according to the invention also has a further temperature sensor 8 , by means of which (also at the discrete points in time tn) an ambient temperature profile TU is detected and likewise supplied to the control circuit 5 .

Die Ansteuerung des Schaltelements 4 durch die Steuerschal­ tung 5 erfolgt in Abhängigkeit von dem Steuerbefehl S und von den erfassten Temperaturverläufen TS, TU. Wenn aufgrund des Steuerbefehls S das Schaltelement 4 abgeschaltet werden soll, wird dieses (selbstverständlich unabhängig von den erfassten Temperaturverläufen TS, TU) abgeschaltet. Das Schaltelement 4 wird ferner auch dann abgeschaltet, wenn trotz eines Steuer­ befehls S. aufgrund dessen das Schaltelement 4 geschlossen werden soll, aufgrund der erfassten Temperaturverläufe TS, TU auf einen zu hohen Strom I geschlossen wird. Der Schaltele­ menttemperaturverlauf TS wird also auf Vorliegen eines Ab­ schaltkriteriums überprüft und das elektronische Schaltele­ ment 4 bei Vorliegen des Abschaltkriteriums abgeschaltet. Das Abschaltkriterium hängt dabei vom Umgebungstemperaturverlauf TU ab.The switching element 4 is activated by the control circuit 5 as a function of the control command S and of the recorded temperature profiles TS, TU. If the switching element 4 is to be switched off on the basis of the control command S, this is switched off (of course independently of the recorded temperature profiles TS, TU). The switching element 4 is also switched off if, despite a control command S. on the basis of which the switching element 4 is to be closed, an excessively high current I is inferred based on the temperature curves TS, TU detected. The Schaltele element temperature curve TS is therefore checked for the presence of a switch-off criterion and the electronic Schaltele element 4 is switched off when the switch-off criterion is present. The switch-off criterion depends on the ambient temperature profile TU.

Nachfolgend wird in Verbindung mit Fig. 2 erläutert, wie die erfassten Temperaturverläufe TS, TU auf das Vorliegen des Ab­ schaltkriteriums überprüft werden. Die Auswertung des Steuer­ befehls S erfolgt selbstverständlich parallel hierzu, ist aber in Fig. 2 nicht mit dargestellt, da die Auswertung des Steuerbefehls S nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. In the following it is explained in connection with FIG. 2 how the detected temperature profiles TS, TU are checked for the presence of the switch-off criterion. The evaluation of the control command S is of course carried out in parallel, but is not shown in FIG. 2, since the evaluation of the control command S is not the subject of the present invention.

Gemäß Fig. 2 werden in einem Schritt 9 zu einem Zeitpunkt tn zunächst die korrespondierenden Temperaturverläufe TS(n), TU(n) erfasst. Sodann wird in einem Schritt 10 der Umgebungs­ temperaturverlauf TU(n) vom Schaltelementtemperaturverlauf TS(n) subtrahiert. Der so gebildete Differenztemperaturver­ lauf T(n) wird dann auf Vorliegen der nachfolgend beschriebe­ nen festen Abschaltkriterien überprüft. Die Abschaltkrite­ rien, auf deren Vorliegen der Schaltelementtemperaturverlauf TS überprüft wird, hängen also aufgrund der Differenzbildung vom Umgebungstemperaturverlauf TU ab.Referring to FIG. 2, in a step 9 at a time tn, first the corresponding temperature profiles TS (n), TU (s) detected. The ambient temperature profile TU (n) is then subtracted from the switching element temperature profile TS (n) in a step 10 . The difference temperature curve T (n) thus formed is then checked for the presence of the fixed switch-off criteria described below. The switch-off criteria, the presence of which the switching element temperature curve TS is checked, therefore depend on the ambient temperature curve TU due to the formation of the difference.

In einem Schritt 11 wird sodann die im vorherigen Durchlauf erfasste Differenztemperatur T(n - 1) herangezogen und von der nunmehr ermittelten Differenztemperatur T(n) subtrahiert. Ein so ermittelter Temperaturanstieg ΔT wird in einem Schritt 12 mit einer Temperaturanstiegsgrenze T1 verglichen. Überschrei­ tet der Temperaturanstieg ΔT die Temperaturanstiegsgrenze T1, wird das Schaltelement 4 in einem Schritt 13 abgeschal­ tet.In a step 11 , the differential temperature T (n-1) recorded in the previous run is then used and subtracted from the differential temperature T (n) now determined. A temperature rise ΔT determined in this way is compared in a step 12 with a temperature rise limit T1. If the temperature rise ΔT exceeds the temperature rise limit T1, the switching element 4 is switched off in a step 13 .

Ansonsten wird in einem Schritt 14 die Differenztemperatur T(n) mit dem Mittelwert zweier Endtemperaturen T2 und T3 ver­ glichen. Der Mittelwert der beiden Endtemperaturen T2, T3 bildet also eine Temperaturgrenze. Überschreitet die Diffe­ renztemperatur T(n) diese Temperaturgrenze, wird das Schalt­ element 4 in einem Schritt 15 ebenfalls abgeschaltet.Otherwise, the differential temperature T (n) is compared in a step 14 with the mean value of two end temperatures T2 and T3. The mean value of the two end temperatures T2, T3 thus forms a temperature limit. If the differential temperature T (n) exceeds this temperature limit, the switching element 4 is also switched off in a step 15 .

Ansonsten wird in einem Schritt 16 der Ablauf einer Abtast­ zeit abgewartet und sodann wieder zum Schritt 9 verzweigt. Die Wartezeit ist dabei das 1,2-fache einer Grundzeit t1.Otherwise, the expiry of a sampling time is waited for in a step 16 and then branched back to step 9 . The waiting time is 1.2 times a basic time t1.

Bei dem in Verbindung mit Fig. 2 geschilderten Verfahren wer­ den also die Temperaturverläufe TS, TU zu diskreten Zeitpunk­ ten tn erfasst. Der Abstand zwischen benachbarten Abtastzeit­ punkten tn kann dabei wahlweise durch die systembedingte be­ grenzte Abtastgeschwindigkeit der Steuerschaltung 5 gegeben sein oder (erheblich) größer gewählt werden. Prinzipiell ist es aber auch möglich, die Temperaturverläufe TS, TU kontinu­ ierlich zu erfassen. Insbesondere bei einer kontinuierlichen Erfassung und bei einem schnellen Abtasten sollte ein Ab­ schalten des Schaltelements 4 nicht bereits bei einem einzi­ gen Überschreiten der - dann selbstverständlich erheblich niedrigeren - Temperaturanstiegsgrenze T1 bzw. einem einmali­ gen Überschreiten der Temperaturgrenze (T2 + T3)/2 erfolgen. Vielmehr sollte in diesem Fall der Differenztemperaturverlauf T zeitlich nacheinander wiederholt auf Vorliegen der Ab­ schaltkriterien überprüft werden und das elektronische Schaltelement 4 erst dann abgeschaltet werden, wenn die Ab­ schaltkriterien bei einer Mehrheit der Überprüfungen vorlie­ gen. Beispielsweise kann erst dann abgeschaltet werden, wenn vier oder fünf aufeinander folgende Messungen stets ein Vor­ liegen desselben Abschaltkriteriums ergeben haben.In the method described in connection with FIG. 2, the temperature profiles TS, TU are recorded at discrete times tn. The distance between adjacent sampling points tn can be given either by the system-related limited scanning speed of the control circuit 5 or (considerably) larger. In principle, however, it is also possible to continuously record the temperature profiles TS, TU. In particular, in the case of continuous detection and rapid scanning, the switching element 4 should not be switched off when the temperature rise limit T1, which is then of course significantly lower, is exceeded or the temperature limit (T2 + T3) / 2 is exceeded once. Rather, in this case, the differential temperature curve T should be checked repeatedly in succession for the presence of the switch-off criteria and the electronic switching element 4 should only be switched off when the switch-off criteria are present in a majority of the checks. For example, it can only be switched off when four or five successive measurements have always given the same switch-off criterion.

Fig. 3 zeigt nun, wie die Temperaturanstiegsgrenze T1, die Endtemperaturen T2, T3 und die Grundzeit t1 bestimmt werden.To Fig. 3 now shows how the temperature rise limit T1, the final temperatures T2, T3 and the base time t1 determined.

Bei einem Versuchsaufbau wird hierzu das Schaltelement 4 für längere Zeit zunächst mit den 1,13-fachen des Nennstroms be­ aufschlagt, sodann für längere Zeit mit dem 1,45-fachen des Nennstroms. Die Endtemperaturen T2, T3 sind diejenigen Tempe­ raturen, die sich bei dem 1,13-fachen bzw. dem 1,45-fachen des Nennstroms einstellen. Die Temperaturgrenze muss zwischen diesen beiden Werten liegen und einen gewissen Abstand von den Endtemperaturen T2, T3 aufweisen. Gemäß Ausführungsbei­ spiel wurde sie in die Mitte zwischen diese beiden Werten T2, T3 gelegt.In an experimental setup, the switching element 4 is first exposed to 1.13 times the nominal current for a longer period of time, then to 1.45 times the nominal current for a longer period. The final temperatures T2, T3 are those temperatures that are set at 1.13 times or 1.45 times the nominal current. The temperature limit must lie between these two values and be at a certain distance from the end temperatures T2, T3. According to the exemplary embodiment, it was placed in the middle between these two values T2, T3.

Die Grundzeit t1 wird so gewählt, dass die dritte Abschaltbe­ dingung der Norm EN 60898 erfüllt wird. Die Grundzeit t1 be­ trägt beispielsweise 20 s oder 25 s. Die Messkurve K1 zeigt eine Temperaturverlauf, der beim 2,55-fachen des Nennstroms auftritt. Die Erwärmung T1 nach Ablauf der Grundzeit t1 er­ gibt die Temperaturanstiegsgrenze T1. Um statistische Schwan­ kungen und Messfehler auszuschließen, wird daher in Schritt 16 gemäß Fig. 2 etwas länger als die Grundzeit t1 abgewartet. Der Faktor 1, 2 ist dabei selbstverständlich nicht entschei­ dend. Er könnte auch etwas größer oder etwas kleiner sein. Auch könnte - zusätzlich oder alternativ - auch die Tempera­ turanstiegsgrenze T1 variiert werden.The basic time t1 is selected so that the third switch-off condition of the EN 60898 standard is met. The base time t1 is 20 s or 25 s, for example. The measurement curve K1 shows a temperature profile that occurs at 2.55 times the nominal current. The heating T1 after the end of the basic time t1 gives the temperature rise limit T1. In order to exclude statistical fluctuations and measurement errors, it is therefore waited in step 16 according to FIG. 2 somewhat longer than the basic time t1. The factor 1, 2 is of course not decisive. It could also be a little bigger or a little smaller. In addition or alternatively, the temperature increase limit T1 could also be varied.

Ergänzend sind in Fig. 3 weitere Messkurven K2, K3 eingezeich­ net.In addition, further measurement curves K2, K3 are shown in FIG .

Durch die Messkurve K2 wurde das Schaltelement 4 für wenige Sekunden mit einem Mehrfachen des Nennstroms beaufschlagt, z. B. dem vierfachen oder achtfachen. Derartige Überströme können beispielsweise beim Anschalten eines Motors auftreten. Sie dürfen selbstverständlich nicht zu einem überstrombeding­ ten Abschalten des Schaltelements 4 führen. Wie aus Fig. 3 er­ sichtlich ist, kann dies durch geeignete Wahl von Grundzeit t1 und Stromanstiegsgrenze T1 gewährleistet werden.Due to the measurement curve K2, the switching element 4 was subjected to a multiple of the rated current for a few seconds, e.g. B. four times or eight times. Such overcurrents can occur, for example, when a motor is switched on. Of course, they must not lead to an overcurrent-related switching-off of switching element 4 . As can be seen from FIG. 3, this can be ensured by a suitable choice of the basic time t1 and the current rise limit T1.

Bei der Messkurve K3 wurde das Schaltelement 4 mit dem 1,45- fachen des Nennstroms beaufschlagt, nachdem für längere Zeit das 1,13-fache des Nennstroms geflossen war. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, steigt die Messkurve K3 schnell genug an, so dass sie weit vor der maximal zulässigen Zeit von einer Stunde die strichpunktiert eingezeichnete Temperaturgrenze schneidet. Beim 1,13-fachen des Nennstroms tritt hingegen auch nach einer bzw. zwei Stunden kein Abschalten des Schalt­ elements 4 auf.In the measurement curve K3, the switching element 4 was subjected to 1.45 times the nominal current after 1.13 times the nominal current had flowed for a long time. As can be seen from FIG. 3, the measurement curve K3 rises quickly enough so that it crosses the temperature limit drawn in dash-dotted lines far before the maximum permissible time of one hour. At 1.13 times the nominal current, however, the switching element 4 does not switch off even after one or two hours.

Mit dem erfindungsgemäßen Schutzverfahren ist somit auf ein­ fache Weise ein sicheres Abschalten des Schaltelements 4 mög­ lich, ohne den Strom I direkt erfassen zu müssen.With the protection method according to the invention, a safe switching off of the switching element 4 is thus possible in a simple manner, without having to directly detect the current I.

Claims (9)

1. Schutzverfahren für eine elektrische Leitung (2) durch ein in die Leitung (2) eingeschleiftes elektronisches Schalt­ element (4),
  • - wobei ein Schaltelementtemperaturverlauf (TS) erfasst wird,
  • - wobei der Schaltelementtemperaturverlauf (TS) auf Vor­ liegen eines Abschaltkriteriums überprüft wird und
  • - wobei das elektronische Schaltelement (4) bei Vorliegen des Abschaltkriteriums abgeschaltet wird.
1. Protection method for an electrical line ( 2 ) by a looped into the line ( 2 ) electronic switching element ( 4 ),
  • - wherein a switching element temperature curve (TS) is recorded,
  • - The switching element temperature curve (TS) is checked for the presence of a switch-off criterion and
  • - The electronic switching element ( 4 ) is switched off when the switch-off criterion is present.
2. Schutzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltkriterium ein Überschreiten einer Tempe­ raturgrenze ((T2 + T3)/2) umfasst.2. Protection method according to claim 1, characterized, that the switch-off criterion is a temp maturity limit ((T2 + T3) / 2). 3. Schutzverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltkriterium ein Überschreiten einer Tempe­ raturanstiegsgrenze (T1) umfasst.3. Protection method according to claim 1 or 2, characterized, that the switch-off criterion is a temp temperature rise limit (T1). 4. Schutzverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltelementtemperaturverlauf (TS) kontinuier­ lich bzw. quasikontinuierlich erfasst wird.4. Protection method according to claim 1, 2 or 3, characterized, that the switching element temperature curve (TS) is continuous Lich or quasi-continuously recorded. 5. Schutzverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltelementtemperaturverlauf (TS) zu diskreten Zeitpunkten (tn) erfasst wird.5. Protection method according to claim 1, 2 or 3, characterized, that the switching element temperature curve (TS) is too discrete Points in time (tn) is recorded. 6. Schutzverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein Umgebungstemperaturverlauf (TU) erfasst wird und dass das Abschaltkriterium vom Umgebungstemperaturver­ lauf (TU) abhängt. 6. Protection method according to one of the above claims, characterized, that an ambient temperature curve (TU) is also recorded and that the switch-off criterion depends on the ambient temperature run (TU) depends.   7. Schutzverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungstemperaturverlauf (TU) vom Schaltele­ menttemperaturverlauf (TS) subtrahiert wird und dass der so gebildete Differenztemperaturverlauf (T) auf Vorliegen eines festen Abschaltkriteriums überprüft wird.7. Protection method according to claim 6, characterized, that the ambient temperature curve (TU) from the Schaltele temperature curve (TS) is subtracted and that the differential temperature curve (T) thus formed is present a fixed switch-off criterion is checked. 8. Schutzverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltelementtemperaturverlauf (TS) zeitlich nacheinander mehrfach auf Vorliegen des Abschaltkriteriums überprüft wird und dass das elektronische Schaltelement (4) erst dann abgeschaltet wird, wenn das Abschaltkrite­ rium bei einer eine Mehrheit der Überprüfungen vorliegt.8. Protection method according to one of the above claims, characterized in that the switching element temperature curve (TS) is checked several times in succession for the presence of the switch-off criterion, and that the electronic switching element ( 4 ) is only switched off when the switch-off criterion during a majority of the checks is present. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Schutzverfahrens nach ei­ nem der obigen Ansprüche.9. Device for performing the protection process according to ei nem of the above claims.
DE2000117372 2000-04-07 2000-04-07 Protection method for an electrical line Expired - Fee Related DE10017372C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000117372 DE10017372C2 (en) 2000-04-07 2000-04-07 Protection method for an electrical line
FR0104707A FR2807581B1 (en) 2000-04-07 2001-04-06 PROTECTION METHOD FOR AN ELECTRIC LINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000117372 DE10017372C2 (en) 2000-04-07 2000-04-07 Protection method for an electrical line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10017372A1 true DE10017372A1 (en) 2001-10-18
DE10017372C2 DE10017372C2 (en) 2002-10-17

Family

ID=7637955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000117372 Expired - Fee Related DE10017372C2 (en) 2000-04-07 2000-04-07 Protection method for an electrical line

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10017372C2 (en)
FR (1) FR2807581B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013156080A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Device for protecting a user

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4087848A (en) * 1976-09-20 1978-05-02 Cutler-Hammer, Inc. Thermally self-protected power switching semiconductor device
FR2759504B1 (en) * 1997-02-10 1999-03-26 Schneider Electric Sa RELAY AND PROTECTION METHOD

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013156080A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Device for protecting a user
US9520707B2 (en) 2012-04-20 2016-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Device for protecting a user

Also Published As

Publication number Publication date
FR2807581B1 (en) 2006-05-26
DE10017372C2 (en) 2002-10-17
FR2807581A1 (en) 2001-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2449642B1 (en) Device and method for protecting an electric wire with a controllable switch
WO2007020146A1 (en) Method and device for detecting an overload in hand tools
DE2827928C2 (en) Starting switching device for diesel internal combustion engines
DE102019121795B4 (en) INTELLIGENT ELECTRONIC SWITCH
EP3561981A1 (en) Method for reduction of a temperature rise in a controllable switching element
DE102006008292A1 (en) Overload protection for controllable power consumers
EP2187494B1 (en) Protection device for electric motors
WO2014139745A1 (en) Arrangement for testing a device for protecting an electronic component against overheating and pertaining method
EP0789504A2 (en) Temperature measuring device for the control circuit of an electric radiant heater
EP3037741B1 (en) Method for avoiding dry fire in electric continuous-flow heaters
EP2735066B1 (en) Device and method for protecting a consumer
DE10017372C2 (en) Protection method for an electrical line
DE102004043059A1 (en) Method and protection circuit for temperature monitoring of refrigerant-cooled electric motors
DE4431400C1 (en) Method and device for regulating and controlling a distillation or condensation apparatus
EP3478024B1 (en) Switching on of a heating load
DE4331250C1 (en) Device for limiting the inrush current in a load circuit
DE102009034650B4 (en) Method and circuit for protecting a mosfet
EP1788328B1 (en) Method of supplying and discharging a coolant to and from a waste heat creating consumer unit
EP3631983A1 (en) Method for overtemperature protection and audio apparatus
EP0138069B1 (en) Protective switch
DE2822010C3 (en) Circuit arrangement for overload protection for electrical systems
WO2007104598A1 (en) Protective device and method for monitoring the appliance temperature of an appliance
DE10118922C1 (en) Process for securing and regulating an electrical, explosion-proof heating and device for carrying out the process
DE19854639B4 (en) Instantaneous water heater with an over-temperature protection device
DE102007017581B4 (en) Method for controlling a cold-conducting electrical load element, switching unit for a cold-conducting electrical load element, light bulb control and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee