DE10118746B4 - Verfahren zum Betreiben eines Schaltgerätes mit einem zuschaltbaren Strombegrenzer und zugehörige Anordnung - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Schaltgerätes, beispielsweise Leistungsschalters oder Schütz, mit wenigstens einer Hauptstrombahn und zugeordnetem Nebenstrompfad, wobei das Schaltgerät eine Löscheinrichtung für einen Lichtbogen aufweist und wobei mit einem zuschaltbaren Strombegrenzer (Limiter) bei hoher Strombelastung von einem Nichtstrombegrenzungsbetrieb in einem Strombegrenzungsbetrieb geschaltet und eine Schaltspannung aufgebaut wird mit folgenden Maßnahmen:
– die Rückstellung des Strombegrenzers beim Übergang vom Strombegrenzungsbetrieb in den Nichtstrombegrenzungsbetrieb erfolgt in einem Zeitraum < 1 ms,
– die Rückstellung des Strombegrenzers erfolgt bei einer Rückkommutierung des Lichtbogens vom Nebenstrompfad auf die Hauptstrombahn.
– die Rückstellung des Strombegrenzers beim Übergang vom Strombegrenzungsbetrieb in den Nichtstrombegrenzungsbetrieb erfolgt in einem Zeitraum < 1 ms,
– die Rückstellung des Strombegrenzers erfolgt bei einer Rückkommutierung des Lichtbogens vom Nebenstrompfad auf die Hauptstrombahn.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltgerätes mit einem zuschaltbaren Strombegrenzer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Als Schaltgerät werden dabei insbesondere Leistungsschalter oder Schütze, ggf. auch Halbleiterschalter, verstanden. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7.
- Schaltgeräte schützen elektrische Netze und Verbraucher im Kurzschlussfall durch den raschen Aufbau einer ausreichend hohen Schaltspannung, wodurch der Kurzschlussstrom begrenzt und nach kurzer Dauer abgeschaltet wird. Zur Steigerung der Strombegrenzung kann durch eine Reihenschaltung des Schaltgerätes mit einem separaten Strombegrenzer, einem sog. Limiter, die genutzte Schaltspannung erhöht werden. Solche in Reihe mit einem Leistungsschalter anordenbare Strombegrenzer sind beispielsweise aus der
DE 24 39 066 C2 undEP 0 025 918 A1 bekannt, wobei diese Strombegrenzer mechanisch, beispielsweise durch gegen eine mechanische Druckfeder bei Überstrom entstehende Stromengekräfte arbeiten. Dazu ist der Limiter hierzu in den Hauptstromkreis geschaltet, so dass er sowohl im Normalbetrieb wie bei einem Kurzschluss ständig vom Laststrom durchflossen ist. - Für Limiter sind vom Stand der Technik auch andere technische Lösungen bekannt. Neben den erwähnten konventionellen mechanischen Schaltern, bei denen Schaltlichtbögen erzeugt werden, können insbesondere PTC-Limiter zur Strombegrenzung eingesetzt werden, bei denen im Schaltfall der Spannungsaufbau durch eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes des Limi termaterials und/oder durch eine Gasentladung mit hoher Brennspannung erzeugt wird.
- PTC-Limiter haben gegenüber mechanischen Schaltern den Vorteil eines sehr schnellen Aufbaus der Schaltspannung. Nachteilig ist der größere elektrische Kaltwiderstand, wodurch im Nennbetrieb der Nennstrom begrenzt werden muss, um eine unzulässige Aufheizung des PTC-Materials, z.B. durch Motoranlaufströme, zu vermeiden und ein ungewolltes Ansprechen des Limiters zu verhindern. Bei einem bekannten Handelsprodukt (ABB PROLIM®) werden speziell ein Leistungsschalter als Schaltgerät und ein PTC-Limiter im Hauptstromkreis elektrisch in Reihe geschaltet.
- Eine andere Problemlösung der Nennstromproblematik ist in der
EP 0 657 062 B1 beschrieben, bei welcher ein Limiter einem Leistungsschalter in einem Nebenstrompfad, welcher erst im Schaltfall kurzzeitig stromdurchflossen wird, zugeschaltet ist. Der Nebenstrompfad wird aus den Lichtbogenleitschienen und der Löschkammer gebildet und wird durch die Lichtbogenkommutierung von den Schaltkontakten auf die Leitschienen eingeschaltet. - Gegenüber der herkömmlichen Reihenschaltung eines Leistungsschalters und eines Limiters besteht allerdings beim Anschluss des Limiters im Nebenstrompfad die Gefahr des Schaltversagens bei einer eventuellen Rückkommutierung des Schaltlichtbogens. Bei einer derartigen Rückkommutierung verlagert sich der Schaltlichtbogen bzw. der Lichtbogenansatz vom Nebenstrompfad auf die Hauptstrombahn, z.B. auf die Schaltkontakte, wodurch der Limiter zwar stromlos wird aber im allgemeinen seinen momentanen Widerstandswert beibehält. Beim erneuten Versuch des Bogenkommutierens in die Schaltkammer muss dann zusätzlich die Limiter-Schaltspannung überwunden werden, wodurch der Kommutierungsvorgang unter Umständen so erschwert ist, dass er misslingen kann.
- Aus der
DE 42 43 314 A1 ist weiterhin ein strombegrenzender Leistungsschalter mit Lichtbogenlöscheinrichtung und einer Nebenstrombahn mit mindestens einem PTC-Widerstand und einem diesem zugeordneten Überspannungsableiter vorhanden. Bei dieser Einrichtung ergibt sich die Umschaltung von dem Strombegrenzungsbetrieb in den Nichtstrombegrenzungsbetrieb entsprechend dem Abklingen des Überstromes. Weiterhin ist aus derUS 5 539 370 A eine elektrische Schalteinrichtung mit separaten, mechanisch trennbaren Kontakten und einem diesem zugeordneten Lichtbogenschaltkontakt zugeordnet, wobei in den Nebenstromkreis ein PTC-Widerstand oder dergleichen eingeschaltet werden kann. Schließlich ist aus derDE 38 24 027 A1 ein elektrisches Schaltgerät mit Lichtbogenlöscheinrichtung und Strombegrenzungseinrichtung im Nebenstromkreis bekannt. - Ausgehend vom letzteren Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltgerätes mit einem Strombegrenzer im Nebenstrompfad anzugeben, bei dem ein Schaltversagen durch Rückkommutierung ausgeschlossen werden kann. Weiterhin sollen zugehörige Anordnungen geschaffen werden.
- Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine zugehörige Anordnung ist im Anspruch 7 angegeben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und der zugehörigen Anordnung. Insbesondere sind in den Sachansprüchen vorteilhafte Ausbildungen des speziell als PTC-Limiter ausgebildeten Strombegrenzers einerseits und/oder des als Leistungsschalter ausgebildeten Schaltgerätes andererseits angegeben.
- Mit der Erfindung wird insbesondere die funktionelle Sicherheit einer Kombination speziell aus Leistungsschalter und Limiter im Nebenstromkreis realisiert. Die Erfindung ist aber auch auf andere Schaltgeräte und Strombegrenzer anwendbar.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigen
-
1 die Kombination eines Leistungsschalters mit einem Strombegrenzer im Nebenstrompfad des Leistungsschalters, aus dem Stand der Technik -
2 einen als PTC-Limiter ausgebildeten Strombegrenzer, Stand der Technik -
3 das Profil der Elektroden und des Widerstandskörpers im PTC-Limiter gemäß2 , Stand der Technik -
4 eine graphische Darstellung des Widerstandes in Abhängigkeit von der Zeit bei einer Anordnung gemäß2 und3 , Stand der technik -
5 einen symmetrisch aufgebauten Leistungsschalter mit Schaltbrücke und Limiterzusatz, -
6 einen Ausschnitt aus5 mit Schaltkammern des doppelunterbrechend ausgebildeten Leistungsschalters und -
7 die Draufsicht auf die äußeren Leitschienen der Schaltkammern mit Durchbrüchen. - In den Figuren haben gleiche bzw. gleich wirkende Teile gleiche Bezugszeichen. Es werden im Wesentlichen zwei erfindungsgemäße Maßnahmen beschrieben, durch die einzeln oder in Kombination das Problem des Schaltversagens von PTC-Limitern im Nebenstrompfad von Leistungsschaltern vermieden werden kann.
-
1 zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung eines Limiters im Nebenstrompfad eines Leistungsschalters, wie sie beispielhaft in derEP 0 657 062 B1 gezeigt ist. - In
1 enthält ein strombegrenzender Leistungsschalter20 wenigstens zwei Kontakte22 und23 , von denen mindestens einer beweglich ausgebildet ist und über ein Schaltschloss24 geöffnet und geschlossen werden kann, das von einem thermischen und/oder magnetischen Auslöser25 bzw.26 auslösbar ist. Jedem Kontakt22 und23 ist eine Lichtbogenlaufschiene27 und27' zugeordnet, die einen Vorkammerbereich28 umschließen und in eine Löschkammer21 mit einer Vielzahl von Löschblechen29 zur Lösung eines in1 nicht dargestellten Lichtbogens einmünden. Nach Zündung von Lichtbogenfußpunkten wandert der Lichtbogen auf den Laufschienen27 bzw.27' in eine Löschkammer17 mit Löschblechen29 , wo eine zur Strombegrenzung und Bogenlöschung ausreichend hohe Bogenspannung aufgebaut wird. - Bei sehr hohen Kurzschlussströmen, z.B. IK= 50 bis 100 KA, reicht der Bogenspannungsanstieg nicht mehr aus, um den Durchlassstrom des Schalters auf unkritische Werte zu begrenzen. Es kann dann zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Schaltgerätes kommen. Zur Vermeidung dieser unerwünschten Folgen ist in
1 dem Leistungsschalter20 im Nebenstrompfad ein Limiter1 vorgeschaltet. - Der Limiter
1 ist ein strombegrenzendes Element, das entsprechend derEP 0 657 062 B1 nicht in den Hauptstrompfad geschaltet ist, sondern mit der Zuleitung zu einer Lichtbogen laufschiene27 einen Nebenstrompfad im Schaltgerät20 bildet. Der Nebenstrompfad für einen Kommutierungsstrom Ik om ist in der1 als paralleler Stromzweig zu einer Hauptstrombahn für einen zuschaltenden Strom i definiert. Er ist dann stromdurchflossen, wenn der Lichtbogen durch Zünden eines Fußpunktes auf dieser Laufschiene ansetzt. - Der Limiter
1 gemäß1 ist vorteilhafterweise als PTC-Limiter ausgebildet. Ein derartiger PTC-Limiter1 ist in2 schematisch dargestellt. Er besteht aus zwei planaren Elektroden10 , zwischen denen ein Widerstandskörper5 aus geeignetem Material unter Beaufschlagung durch eine Kraft K eingeklemmt ist. Der Widerstandskörper5 hat Oberflächen2 und3 und die Elektroden10 haben Oberflächen11 . Die Funktionsweise eines solchen PTC-Limiters zur Strombegrenzung ist in derEP 0 657 062 B1 im Einzelnen erläutert. - Aus
3 ist ersichtlich, dass die Flächenelektrode10 anstatt einer glatten Oberfläche11 eine Profilierung15 hat, die beispielsweise eine Rechteckstruktur mit einer Stegbreite b und einer Steghöhe h aufweist. Die Stegbreite b kann zwischen 0,1 und 1 mm und die Steghöhe h ebenfalls zwischen 0,1 und 1 mm liegen. Insbesondere haben Stegbreite b und Steghöhe h die gleiche Größenordnung, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm. Der Widerstandskörper5 hat an beiden Oberflächen2 und3 eine komplementäre Profilierung7 . Über die Profilierungen7 und15 sind der Widerstandskörper5 und die Flächenelektroden10 unlösbar miteinander verbunden. - In anderer Ausbildung als
3 können die Profilierungen7 bzw.15 auch einen Neigungswinkel gegen die Oberfläche der Flächenelektrode haben. Die Ausbildung der Profilierung hat Einfluss auf die Funktionsweise des PTC-Limiters1 . - In der
4 ist ein Schaltoszillogramm des PTC-Limiters1 mit Profilierungen15 an den Elektroden10 und komplementärem Oberflächenprofil7 des PTC-Widerstandskörpers5 dargestellt, wie es im Einzelnen in derEP 0 717 876 B1 beschrieben ist. Der zeitliche Verlauf des Limiterwiderstandes R bei einer Kurzschlussabschaltung des PTC-Limiters1 ergibt sich aus der Kurve17 . Der Limiterwiderstand beginnt mit dem Einsetzen des Kurzschlussstromes von seinem Anfangswert R0 ≈ 4 mΩ und steigt leicht an. Nach etwa 300 μs erreicht er einen ersten Plateauwert P von ca. 8 mΩ. Während der Kurzschlussstrom weiter ansteigt und 500 μs nach Kurzschlussbeginn den Wert von 5 kA erreicht, geht die Widerstandskurve zu diesem Zeitpunkt in einen steilen Anstieg über und bleibt etwa 300 μs lang auf Widerstandswerten, die wesentlich größer als 100 mΩ sind. Etwa 900 μs nach Kurzschlussbeginn sinkt der Limiterwiderstand wieder auf einen niederohmigen Wert von etwa 15 mΩ zurück und sinkt anschließend auf seinen Ausgangswert ab. - Durch die Kombination der Eigenschaften der Anordnung aus Leistungsschalter und Strombegrenzer gemäß
1 und der Ausbildung des PTC-Limiters1 als Strombegrenzer gemäß den2 bis4 gelingt es, bei einer Lichtbogenrückkommutierung vom Nebenstrompfad auf die Hauptstrombahn den Limiter1 im Zeitbereich von wenigen Zehntel Millisekunden durch Stromentlastung vom hochohmigen, d.h. geschalteten, Zustand in den niederohmigen Zustand zurückzustellen. Der zusätzliche Spannungsbedarf beim erneuten Kommutieren des Schaltlichtbogens von der Hauptstrombahn auf den Nebenstrompfad ist quantitativ durch das Produkt aus Momentanstrom und dem Rückstellwiderstand des Limiters gegeben. - Im Beispiel der
4 liegt der Rückstellwiderstand bei etwa dem 2- bis 4-fachen des Kaltwiderstandes. Um bei ca. 10 mΩ Rückstellwiderstand die zusätzliche Kommutierungsspannung von z.B. 50 V nicht zu überschreiten, darf der Durchlassstrom des Kurzschlusses daher 5 kA nicht überschreiten. Dies bedeutet, dass der Rückstellwiderstand des PTC-Limiters1 muss also bezüglich der Höhe des Durchlassstromes und der maximalen Kommutierungsspannung ausgelegt sein. - In
5 ist ein Leistungsschalter20 mit einem PTC-Limiter1 im Nebenstrompfad dargestellt, wie es in vergleichbarer Weise in1 gezeigt ist. Wesentlicher Unterschied ist die symmetrische Ausbildung des Schaltteils30 des Leistungsschalters20 , mit einer Schaltbrücke32 und einer Doppelkammer21 ,28 bzw.21' ,28 ' mit jeweiligen Leitschienen36 ,36' und Löschblechen29 ,29' , und der Anschluss des Limiters in dieser symmetrischen Schaltkammeranordnung. Die Bezeichnungen der Funktionsteile entsprechen im Wesentlichen1 . - Wie in
1 ist auch in5 durch die Anordnung des Strombegrenzers1 im Nebenstrompfad des Leistungsschalters20 der Limiter1 nur im Schaltfall strombelastet. Als Nebenstrompfad dient der Schaltkammerstrompfad, der nach dem Öffnen der Schaltbrücke32 durch Lichtbogenkommutierung von der Schaltbrücke32 auf die benachbarten Leitschienen29 bzw.29' eingeschaltet wird. - In
5 hat der Strombegrenzer ein eigenes Gehäuse50 , das auf das Gehäuse30 des Leistungsschalters20 aufgesetzt ist und eine Verlängerung52 zur mechanischen Betätigung des Schaltschlosses24 enthält. - Wenn der Limiter
1 nicht angeschlossen ist, so enthält der Leistungsschalter20 stattdessen eine Leitschienenbrücke39 zur Verbindung der beiden Leitschienen36 ,36' . Die Schaltbrücke32 ist in der5 in Schließstellung mit durchgezogener Linie und in Öffnungsstellung mit gestrichelter Linie dargestellt. Von einem der Anschlüsse47 ,47 ' geht die Strombahn in den Antriebsteil40 des Leistungsschalters20 über, der wiederum entsprechend1 das Schaltschloss24 , den Überstromauslöser25 und den Kurzschlussauslöser26 beinhaltet. Dadurch kann im Kurzschlussfall der Kurzschlussauslöser26 die Schaltbrücke32 des Leistungsschalters20 unverzögert öffnen. - Der Anschluss des Limiters
1 erfolgt an einer Verbindungsstelle der beiden Leitschienen36 und36' , die der Schaltbrücke32 zugeordnet sind und die als Lichtbogenlaufschienen dienen. Der Limiter1 ist erst dann stromdurchflossen, wenn in beiden Schaltkammern der Lichtbogenansatz vom Brückenkontakt auf die benachbarte Leitschiene kommutiert ist. Durch die erforderliche, gleichzeitige Bogenkommutierung verteilt sich der zusätzliche Spannungsbedarf durch den Spannungsabfall am Limiter1 auf beide Schaltstrecken. Dieser Aufteilungseffekt erleichtert auch nach einer Bogenrückkommutierung auf die Schaltbrücke das erneute Kommutieren von der Hauptstrombahn auf den Nebenstrompfad. - Als weiteren Effekt bewirkt die Doppelunterbrechung, dass eine Rückverlagerung des Schaltlichtbogens vom Nebenstrompfad auf die Hauptstrombahn nur dann möglich ist, wenn diese Rückverlagerung in beiden Schaltkammern erfolgt.
- Als besondere Maßnahme gegen eine Bogenrückkommutierung wird durch die Gestaltung der Leitschienen
36 ,36' ein von der jeweiligen Löschblechkammer21 bzw.21' und dem zugehörigen Vorkammerbereich28 bzw.28' weitgehend abgeschirmter Bereich34 ,34' geschaffen, welcher die Brückenkontakte23 ,23' in der Öffnungsstellung des Schaltgerätes20 aufnimmt. - In
6 ist in den der Öffnungsstellung der Schaltbrücke32 zugeordneten Leitschienen36 ,36' ein Durchbruch38 bzw.38' eingebracht, was im Einzelnen aus der Draufsicht in7 deutlich wird. Durch den Durchbruch38 bzw.38' in den Leitschienen ist die Schaltbrücke32 in der Öffnungsstellung von den Löschblechen29 ,29' und dem Vorkammerbereich28 ,28' so abgeschirmt, dass Bogenrückzündungen an der Schaltbrücke32 vermieden werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Limiterfunktion bei Bogenrückzündungen im Vorkammerbereich28 ,28' nicht aussetzt. - Wie erwähnt, zeigt
6 die Schaltbrücke in Öffnungsstellung, bei welcher der Abstand zwischen Brückenkontakten23 ,23' und Festkontakten22 ,22' deutlich größer ist, als der Abstand der Leitschienen36 ,36' zu den Festkontakten. Dadurch wird eine die Bogenkommutierung unterstützende Spannungsdifferenz der Bogenbrennspannung erzeugt, die eine Rückkommutierung des Lichtbogens erschwert. - Durch die abschirmende Geometrie der Leitschienen
36 ,36' wird verhindert, dass Bogenplasma aus den Löschblechkammern21 ,21' oder den Vorkammerbereichen28 ,28' direkt auf die Schaltbrücke32 strömen kann und Überschläge von der Schaltbrücke32 zu den Leitschienen36 ,36' oder zu den Festkontakten23 ,23' auslöst. - Aus der
7 wird deutlich, dass die Schaltbrücke32 bei der Öffnungsbewegung durch den Durchbruch38 ,38' der Leitschienen36 ,36' hindurchgeführt wird. Durch die gewählte Geometrie wird bekannterweise ein Magnetfeld aufgebaut, durch welches der bzw. die Lichtbogen an die Ausschnittkante getrieben und aufgeteilt wird. Der Brückenträger45 zur Bewegung der Schaltbrücke32 dient gleichzeitig zur elektrischen Isolation zwischen beiden Schaltkammern des doppelunterbrechenden Leistungsschalters20 . - Speziell bei dem anhand der
5 bis7 beschriebenen Beispiel ist der Leistungsschalter als Einzelschaltgerät mit Anschlussmöglichkeit eines Limiters konzipiert. Die Anschlussstelle des Limiters ist hierzu durch eine Leitschienenbrücke verbunden. Bei der Kombination von Leistungsschalter und Limiter ist bei Bedarf eine mechanische Verlängerung52 zur Ein- Ausschaltbetätigung des Leistungsschalters vorgesehen. - Anstatt des Anbaus des Limiters an den Leistungsschalter, kann eine Hochstromversion des Leistungsschalters mit in das Schaltergehäuse integriertem Limiter vorgesehen sein.
- Anhand der Beispiele wurde gezeigt, dass insbesondere ein Leistungsschalter für die erfindungsgemäße Kombination des Schaltgerätes mit einem geeigneten Strombegrenzer geeignet ist. In entsprechender Weise ist aber auch ein Schütz oder ein Halbleiterschalter als Schaltgerät verwendbar. Insbesondere beim lichtbogenfreien Schalten sind aber Lichtbogenschaltelemente erforderlich.
- Für die praktische Realisierung der Erfindung können das Schaltgerät und der Strombegrenzer weiterhin in vorteilhafter Weise systemtechnische Mittel eingebunden werden. Beispielsweise kann die Stromkommutierung durch isolierende Medien, wie bewegliche Schieber, Abdeckung an der Hauptstrombahn/ Kontaktstelle, verbessert werden. Die Anwendung bei einfach- und/oder doppelunterbrechenden Kontaktanordnungen wurde verdeutlicht. Dabei können die Schaltkontakte mit Linear- oder aber auch mit Drehöffnungsbewegung realisiert sein. In Ergänzung oder als Ersatz anhand der Figuren im Einzelnen beschriebenen Strombegrenzer kann auch ein Limiter mit Zusatzschaltkammer/Kontaktstelle oder aber ein Festkörperlimiter verwendet werden. Für die Kurzschlussfrüherkennung können spezielle Schnellauslöser, beispielsweise Piezoelement zur leistungsschwachen Umschaltung auf die Nebenstrombahn verwendet werden. Schließlich ist auch eine elektronische Auslösung möglich.
- Bei den beschriebenen Anordnungen ist auch eine Kommunikation mit Überwachung von Schaltzuständen und/oder der Lebensdauer der Kontakte bzw. Restlebensdaueranzeige sowie Anzeige der Limiter-Lebensdauer durch Aufsummierung der Kurzschlüsse möglich.
Claims (17)
- Verfahren zum Betreiben eines Schaltgerätes, beispielsweise Leistungsschalters oder Schütz, mit wenigstens einer Hauptstrombahn und zugeordnetem Nebenstrompfad, wobei das Schaltgerät eine Löscheinrichtung für einen Lichtbogen aufweist und wobei mit einem zuschaltbaren Strombegrenzer (Limiter) bei hoher Strombelastung von einem Nichtstrombegrenzungsbetrieb in einem Strombegrenzungsbetrieb geschaltet und eine Schaltspannung aufgebaut wird mit folgenden Maßnahmen: – die Rückstellung des Strombegrenzers beim Übergang vom Strombegrenzungsbetrieb in den Nichtstrombegrenzungsbetrieb erfolgt in einem Zeitraum < 1 ms, – die Rückstellung des Strombegrenzers erfolgt bei einer Rückkommutierung des Lichtbogens vom Nebenstrompfad auf die Hauptstrombahn.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtbogen durch Kommutierung von der Hauptstrombahn auf den Nebenstrompfad gleichermaßen die Hauptstrombahn ausschaltet und der Nebenstrompfad einschaltet.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsschalter als ein doppelunterbrechender Leistungsschalter mit zwei Schaltkammern pro Schaltpol verwendet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Strombegrenzer ein PTC-Limiter verwendet wird, dessen Rückstellwiderstand bei Rückstellung in den Nichtstrombegrenzungs betrieb in Abhängigkeit vom Durchlassstrom und der maximalen Kommutierungsspannung gewählt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die Einbindung des Schaltgerätes einschließlich des Strombegrenzers in eine Schaltanlage mit Mitteln zur Kommunikation von Schaltzuständen des Schaltgerätes und/oder Eigenschaften der Schaltkontakte.
- Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5 mit einem Schaltgerät (
20 ), das Schaltkontakte (22 ,23 ) und diesen zugeordnete Lichtbogenleitschienen (36 ,36' ) sowie eine Löschkammer (21 ) umfasst und mit einem Strombegrenzer (1 ) im Nebenstrompfad des Schaltgerätes (20 ), wobei zur Verhinderung eines Schaltversagens vom im Nebenstrompfad des Leistungsschalters (20 ) angeordneten Strombegrenzer (1 ) der Strombegrenzer ein PTC-Limiter (1 ) ist, der aus einem Widerstandskörper (5 ) aus elektrisch leitfähig gemachten Polymer zwischen zwei metallischen Elektroden (10 ) unter Druck besteht und profilierte Elektroden (10 ,15 ) und komplementäre Oberflächenprofile (7 ) im Widerstandskörper (5 ) aufweist, und dass der Strombegrenzer (1 ) an einer Verbindungsstelle der beiden äußeren Leitschienen (36 ,36' ) des Leistungsschalters (20 ) angeschlossen ist, wobei zur Verhinderung der Bogenrückkommutierung die Leitschienen (36 ,36' ) die Brückenkontakte (23 ,23' ) gegen die Löschblechkammern (21 ,21' ) und die Vorkammerbereiche (28 ,28' ) abschirmen. - Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profiltiefe der Elektroden (
10 ) zwischen 1/10 mm und 5/10 mm beträgt. - Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich gegenüberstehenden Profilflanken der Elektrode zur Elektrodenoberfläche konisch geneigt sind.
- Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strombegrenzer (
1 ) dann stromdurchflossen ist, wenn in beiden Schaltkammern des Leistungsschalters (20 ) der Lichtbogenansatz vom Brückenkontakt (23 ,23' ) auf die benachbarte Leitschiene (36 ,36' ) kommutiert ist. - Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltbrücke (
32 ) des Leistungsschalters (20 ) derart ausgebildet ist, dass in der Öffnungsstellung der Schaltbrücke (32 ) der Abstand zwischen Brückenkontakt (23 ,23' ) und Festkontakt (22 ,22' ) größer ist als der Abstand der Leitschiene (36 ,36' ) zum Festkontakt (22 ,22' ). - Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass ein Brückenträger (
45 ) zur Bewegung der Schaltbrücke (32 ) auch zur elektrischen Isolation zwischen den beiden Schaltkammern (21 ,21' ) des Leistungsschalters (20 ) dient. - Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät als ein Einzelschaltgerät (
20 ) mit Anschlussmöglichkeit für den Strombegrenzer (1 ) ausgebildet ist. - Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstelle des Strombegrenzers (
1 ) am Schaltgerät (20 ) durch eine Leitschienenbrücke (39 ) verbunden ist. - Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anschluss des Strombegrenzers (
1 ) im Nebenstromkreis die Leitschienenbrücke (39 ) durch den Strombegrenzer (1 ) ersetzt wird. - Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strombegrenzer (
1 ) in einem eigenen Gehäuse (50 ) angeordnet ist. - Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Strombegrenzergehäuse (
50 ) an das Schaltgerätegehäuse (20 ) anbaubar ist. - Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (
50 ) des Strombegrenzers (1 ) eine mechanische Verlängerung (52 ) zur Ein/Ausschaltbetätigung des Schaltgerätes (20 ) vorgesehen ist.
Priority Applications (7)
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