DE102012216712A1

DE102012216712A1 - Method for determining a current flowing through an electrical conductor

Info

Publication number: DE102012216712A1
Application number: DE201210216712
Authority: DE
Inventors: Klaus Behringer; Martin Maier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-03-20
Also published as: EP2880452A1; WO2014044483A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (38) zur Ermittlung eines durch einen elektrischen Leiter (4) fließenden Stromes (I), in den ein Messwiderstand (20) eingebracht ist. Eine erste elektrische Spannung (U1) wird erfasst, die über einen ersten Widerstand (30) mit einem ersten Widerstandswert (R1) einer auf einer der Seiten des Messwiderstands (20) mit dem Leiter (4) elektrisch kontaktierten und gegen ein Bezugspotential (P) geführte ersten Widerstandsanordnung (24) abfällt. Eine zweite elektrische Spannung (U2) wird erfasst, die über einen ersten Widerstand (30) mit einem ersten Widerstandswert (R1) einer auf der anderen Seite des Messwiderstands (20) mit dem Leiter (4) elektrisch kontaktierten und gegen das Bezugspotential (P) geführte zweiten Widerstandsanordnung (24) abfällt. Aus der Differenz der ersten und zweiten elektrischen Spannung (U1, U2) wird eine über den Messwiderstand (20) abfallende elektrische Messspannung (U) errechnet und mit dem Widerstandswert (R) des Messwiderstands (20) multipliziert.The invention relates to a method (38) for determining a current (I) flowing through an electrical conductor (4) into which a measuring resistor (20) is introduced. A first electrical voltage (U1) is detected, which is electrically contacted via a first resistor (30) with a first resistance value (R1) on one of the sides of the measuring resistor (20) with the conductor (4) and against a reference potential (P) guided first resistor arrangement (24) drops. A second electrical voltage (U2) is detected, which is electrically contacted via a first resistor (30) with a first resistance value (R1) on the other side of the measuring resistor (20) with the conductor (4) and against the reference potential (P) guided second resistor arrangement (24) drops. From the difference between the first and second electrical voltage (U1, U2), an electrical measurement voltage (U) dropping across the measurement resistor (20) is calculated and multiplied by the resistance value (R) of the measurement resistor (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden Stromes, sowie eine Strommessanordnung. The invention relates to a method for determining a current flowing through an electrical conductor and a current measuring arrangement.

Mittels Schutzschaltern werden Leitungen und/oder Verbraucher eines elektrischen Stromkreises geschützt, wie zum Beispiel Elektromotoren, indem bei einer Überbelastung ein durch die Leitungen fließende elektrische Strom unterbrochen wird. Dabei wird zwischen zwei Anwendungsfällen unterschieden, für die der Schutzschalter geeignet sein muss. Der erste ist der Kurzschlussfall, bei dem der elektrische Stromkreis praktisch keinen elektrischen Widerstand aufweist, und der elektrische Strom somit vergleichsweise groß ist. Dies führt zu einer Überbelastung der Leitungen, die auf eine derartige Stromtragfähigkeit nicht ausgelegt sind und somit schmelzen oder anderweitig zerstört werden. In einem derartigen Fall ist das möglichst schnelle Unterbrechen des elektrischen Stromflusses von Nöten. By means of circuit breakers lines and / or consumers of an electrical circuit are protected, such as electric motors by interrupting an overloaded electrical current flowing through the lines. It is distinguished between two applications, for which the circuit breaker must be suitable. The first is the short circuit case in which the electric circuit has virtually no electrical resistance, and the electric current is thus comparatively large. This leads to an overload of the lines that are not designed for such current carrying capacity and thus melt or otherwise destroyed. In such a case, the fastest possible interruption of the electric current flow is needed.

Der zweite Fall wird als sogenannter Überlastfall bezeichnet. Bei diesem tritt kurzzeitig ein erhöhter elektrischer Strom auf, beispielsweise während einer Anlaufphase des Elektromotors. Dabei ist dieser Stromfluss zu tolerieren, solange der I²t-Wert unterhalb einer bestimmten Grenzschwelle ist. Hierfür muss folglich der Wert des durch die Leitungen fließenden elektrischen Stroms präzise bekannt sein. The second case is called a so-called overload case. In this occurs briefly a higher electrical current, for example during a start-up phase of the electric motor. This current flow must be tolerated as long as the I ² t value is below a certain threshold. Therefore, the value of the electric current flowing through the lines must be known precisely for this purpose.

Herkömmliche Schutzschalter weisen einen Bimetallstreifen auf, der in den Strompfad geschalten ist. Bei einem übermäßigen Stromfluss durch den Bimetallschalter wird dieser erwärmt und aufgrund seiner Materialeigenschaften verbogen, worauf der Strompfad unterbrochen wird. Nachteilig bei einem derartigen System ist einerseits die relativ träge Reaktion und andererseits der vergleichsweise große Toleranzbereich, der eine präzise Einstellung des Auslösens des Schutzschalters bei einem definierten Stromfluss verhindert. Conventional circuit breakers have a bimetallic strip connected in the current path. Excessive current flow through the bimetal switch is heated and bent due to its material properties, whereupon the current path is interrupted. The disadvantage of such a system, on the one hand, the relatively sluggish reaction and on the other hand, the comparatively large tolerance range, which prevents a precise adjustment of the triggering of the circuit breaker at a defined current flow.

Alternativ hierzu wird der Stromfluss durch eine der Leitungen gemessen, beispielsweise mittels eines Hall-Sensors oder eines Stromwandlers. Der jeweilige Sensor ist mit einer Auswerteelektronik verbunden, mittels derer bei einem Überschreiten des Stroms einer vordefinierten Schwelle ein Leistungsschalter betätigt wird, der den Stromkreis unterbricht. Nachteilig bei einer derartigen Messanordnung ist, dass der Sensor und die hiermit verbundene Auswerteelektronik im Wesentlichen auf dem gleichen elektrischen Potential liegen, wie die zu überwachende Leitung. Falls folglich die Leitung auf einem vergleichsweise hohen Potential im Vergleich zu Masse liegt, ist daher eine galvanische Trennung des Sensors und der Auswerteelektronik nötig, um einen möglichen Kurzschluss, zum Beispiel über einen Lichtbogen, zu vermeiden. Alternatively, the current flow through one of the lines is measured, for example by means of a Hall sensor or a current transformer. The respective sensor is connected to an evaluation unit, by means of which, when the current of a predefined threshold is exceeded, a circuit breaker is activated which interrupts the circuit. The disadvantage of such a measuring arrangement is that the sensor and the evaluation electronics connected thereto are essentially at the same electrical potential as the line to be monitored. Consequently, if the line is at a relatively high potential compared to ground, therefore, a galvanic isolation of the sensor and the transmitter is necessary to avoid a possible short circuit, for example via an arc.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zur Ermittlung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden Stromes anzugeben, das geeigneterweise auch bei einem hohen elektrischen Potential des Leiters gegenüber Masse sicher und ohne zusätzliche galvanische Trennung möglich ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine besonders geeignete Strommessanordnung und einen besonders geeigneten Schutzschalter anzugeben, der insbesondere vergleichsweise kostengünstig herstellbar und vorzugsweise auf einen Auslösestrom vergleichsweise genau einstellbar ist. The invention has for its object to provide a particularly suitable method for determining a current flowing through an electrical conductor, which is suitably safe even at a high electrical potential of the conductor to ground and without additional galvanic isolation. A further object of the invention is to specify a particularly suitable current measuring arrangement and a particularly suitable circuit breaker, which can be manufactured comparatively inexpensively and, in particular, comparatively precisely adjustable to a tripping current.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. With regard to the method, the object is achieved by the features of claim 1. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Das Verfahren zur Ermittlung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes sieht vor, dass jeweils die über einen ersten Widerstand zweier Widerstandsanordnung abfallende elektrische Spannung erfasst wird, die jeweils mit dem elektrischen Leiter und einem, vorzugsweise gemeinsamen, Bezugspotential elektrisch kontaktiert sind. Dabei befindet sich zwischen den beiden Kontaktpunkten der Widerstandsanordnungen mit dem Leiter ein Messwiderstand mit einem definierten Widerstandswert. Der Widerstandswert des Messwiderstands ist hierbei vorzugsweise kleiner 1Ω vorzugsweise kleiner 500mΩ und insbesondere kleiner 100mΩ. Die Widerstandswerte der ersten Widerstände liegen vorzugsweise zwischen 100Ω und 10kΩ, beispielsweise bei 1kΩ. The method for determining an electrical current flowing through an electrical conductor provides that in each case the voltage drop across a first resistor of two resistor arrangement electrical voltage is detected, which are each electrically contacted with the electrical conductor and a, preferably common, reference potential. In this case, a measuring resistor with a defined resistance value is located between the two contact points of the resistor arrangements with the conductor. The resistance value of the measuring resistor is preferably less than 1Ω, preferably less than 500mΩ and in particular less than 100mΩ. The resistance values of the first resistors are preferably between 100Ω and 10kΩ, for example at 1kΩ.

Aus der Differenz der ermittelten elektrischen Spannungen wird die über dem Messwiderstand anfallende elektrische Spannung berechnet, auch als Messspannung bezeichnet, und dieser Wert mit dem Widerstandswert des Messwiderstands zur Ermittlung des durch den Messwiderstand und somit auch durch den elektrischen Leiter fließenden Stromes multipliziert. Sofern die Widerstandsanordnungen jeweils lediglich den ersten Widerstand umfassen, entspricht die Differenz der beiden über den ersten Widerstand anfallenden elektrischen Spannungen der Messspannung. From the difference between the determined electrical voltages, the electrical voltage across the measuring resistor is calculated, also referred to as measuring voltage, and this value multiplied by the resistance of the measuring resistor to determine the current flowing through the measuring resistor and thus also through the electrical conductor. If the resistor arrangements each comprise only the first resistor, the difference between the two electrical voltages occurring across the first resistor corresponds to the measurement voltage.

Mit anderen Worten sind die erste Widerstandsanordnung auf einer der Seiten des Messwiderstands und die zweite Widerstandsanordnung auf der verbleibenden Seite des Messwiderstands mit dem elektrischen Leiter kontaktiert. Somit sind die beiden Widerstandsanordnungen zueinander parallel geschalten, wobei der Messwiderstand in Reihe zu einer der Widerstandsanordnungen angeordnet ist. In other words, the first resistor arrangement on one of the sides of the measuring resistor and the second resistor arrangement on the remaining side of the measuring resistor are contacted with the electrical conductor. Thus, the two resistor assemblies are parallel to each other switched, wherein the measuring resistor is arranged in series with one of the resistor assemblies.

Aufgrund des vorgeschlagenen Verfahrens ist es möglich, mittels Variation und Einstellung des Bezugspotentials den Bereich, innerhalb dessen die erste elektrische Spannung liegt, vergleichsweise frei zu wählen. Dies vereinfacht die Ermittlung der elektrischen Spannung, da zum Beispiel bestimmte Messgeräte verwendet werden können. Due to the proposed method, it is possible by means of variation and adjustment of the reference potential to select the area within which the first electrical voltage is relatively free. This simplifies the determination of the electrical voltage, since, for example, certain measuring devices can be used.

Besonders bevorzugt wird als Bezugspotential Masse gewählt, und insbesondere Erde. Auf diese Weise kann eine Isolierung und/oder galvanische Trennung des zur Erfassung der über den ersten Widerstand anfallenden elektrischen Spannung dienenden Messgeräts unterbleiben. Ferner ist es nicht erforderlich, die Stabilität des Bezugspotentials zu überprüfen und ggf. nachzuregeln. Darüber hinaus ist ein Verschaltungs- und/oder Verkabelungsaufwand reduziert, da der erste Widerstand prinzipiell gegen jedes mit Masse verbundenes Bauteil geführt werden kann, wie zum Beispiel ein Gehäuse. Particular preference is given to ground as the reference potential, and in particular earth. In this way, insulation and / or galvanic separation of the measuring device used to detect the electrical voltage arising across the first resistor can be omitted. Furthermore, it is not necessary to check the stability of the reference potential and readjust if necessary. In addition, a wiring and / or cabling is reduced, since the first resistor can in principle be performed against each grounded component, such as a housing.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zwischen dem Leiter und dem ersten Widerstand zumindest einer der Widerstandsordnung, vorzugsweise beider, ein zweiter Widerstand angeordnet. Beispielsweise ist der zweite Widerstand direkt einerseits mit dem elektrischen Leiter und andererseits mit dem ersten Widerstand elektrisch leitende verbunden. Mit anderen Worten weist die Widerstandsanordnung jeweils den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand auf, wobei der Spannungsabgriff zwischen diesen und dem Bezugspotential erfolgt. Insbesondere weist die Widerstandsanordnung weitere elektrische Widerstände und/oder Kondensatoren auf, die zu den beiden Widerständen jeweils oder gemeinsam parallel- oder in Reihe geschaltet sind. In a particularly preferred embodiment of the invention, a second resistor is arranged between the conductor and the first resistor of at least one of the resistance orders, preferably both. For example, the second resistor is connected directly on the one hand to the electrical conductor and on the other hand to the first resistor electrically conductive. In other words, the resistor arrangement has in each case the first resistor and the second resistor, wherein the voltage tap occurs between these and the reference potential. In particular, the resistor arrangement has further electrical resistors and / or capacitors which are connected in parallel or in series with the two resistors in each case or together.

Mittels der Verwendung des zweiten Widerstands wird die über den ersten Widerstand anfallende elektrische Spannung eingestellt, sofern dies nicht mittels des Bezugspotentials erfolgt. Insbesondere wird mittels des zweiten Widerstands ein Stromfluss durch den ersten Widerstand auf unter 3,5mA begrenzt. Falls die Widerstandsanordnung lediglich den zweiten und ersten Widerstand umfasst, die zueinander in Reihe geschalten sind, ist somit der Stromfluss durch die vollständige Widerstandsanordnung zu dem Bezugspotential auf unter 3,5mA begrenzt. Auf diese Weise sind die elektrischen Verluste reduziert und ein Wirkungsgrad des Verfahrens erhöht. By means of the use of the second resistor, the electrical voltage occurring across the first resistor is adjusted, if this is not done by means of the reference potential. In particular, a current flow through the first resistor is limited below 3.5mA by means of the second resistor. Thus, if the resistor assembly comprises only the second and first resistors connected in series with one another, the current flow through the complete resistor assembly to the reference potential is limited to below 3.5mA. In this way, the electrical losses are reduced and increased efficiency of the process.

Vorzugsweise wird als Bezugspotential Masse gewählt und der zweite Widerstand weist einen derartigen Widerstandswert auf, dass die über den ersten Widerstand anfallende elektrische Spannung 1V, insbesondere 0,5V, nicht übersteigt, auch wenn der Leiter zur Masse eine Potentialdifferenz von 100V und mehr aufweist. Preferably, ground is selected as the reference potential and the second resistor has a resistance value such that the electrical voltage across the first resistor does not exceed 1 V, in particular 0.5 V, even if the conductor has a potential difference of 100 V or more to ground.

Geeigneterweise entspricht der Aufbau der ersten Widerstandsanordnung der zweiten Widerstandsanordnung. Mit anderen Worten ist der Widerstandswert der ersten Widerstände und insbesondere der zweiten Widerstände gleich groß. Auf diese Weise ist die Differenz zwischen der ersten elektrischen Spannung und der zweiten elektrischen Spannung gleich der Messspannung multipliziert mit dem Widerstandswert des ersten Widerstands geteilt durch die Summe der Widerstandswerte des ersten und des zweiten Widerstands. Diese Art der Berechnung ist unabhängig von der Stromflussrichtung durch den Messwiderstand. Folglich ist es möglich, das Verfahren sowohl bei Gleichstrom als auch bei Wechselstrom anzuwenden. Suitably, the structure of the first resistor arrangement corresponds to the second resistor arrangement. In other words, the resistance of the first resistors and in particular the second resistors is the same. In this way, the difference between the first electrical voltage and the second electrical voltage is equal to the measurement voltage multiplied by the resistance value of the first resistor divided by the sum of the resistance values of the first and the second resistor. This type of calculation is independent of the direction of current flow through the measuring resistor. Consequently, it is possible to apply the method in both DC and AC.

Vorzugsweise wird der auf diese Weise ermittelte Strom im Rahmen eines Verfahrens zur Ermittlung einer durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Energie ausgeführt. Dabei wird zusätzlich mittels der erfassten ersten und/oder zweiten Spannung auf die an dem Leiter gegenüber Masse anliegende elektrische Spannung geschlossen. Hierzu ist insbesondere das Bezugspotential gleich Masse. Somit ist die elektrische Spannung des Leiters gleich der ersten elektrischen Spannung, sofern die Widerstandsanordnung lediglich den ersten Widerstand aufweist. Preferably, the current determined in this way is carried out as part of a method for determining an electrical energy flowing through an electrical conductor. In this case, it is additionally closed by means of the detected first and / or second voltage to the electrical voltage applied to the conductor with respect to ground. In particular, the reference potential is equal to ground. Thus, the electrical voltage of the conductor is equal to the first electrical voltage, provided that the resistor arrangement has only the first resistor.

Falls die Widerstandsanordnung den zweiten Widerstand umfasst, ist die elektrische Spannung des Leiters die Summe der über den ersten und den zweiten Widerstand anfallenden elektrischen Spannung. Falls weitere Bauteile verwendet werden, die parallel oder in Reihe zu dem ersten Widerstand angeordnet sind, werden diese berücksichtigt. Dabei kann die elektrische Spannung berechnet werden, da einerseits die Widerstandswerte der verwendeten Bauelemente und andererseits deren Verschaltung bekannt ist, und eine Referenzspannung, nämlich die erste oder zweite Spannung, erfasst wird. Folglich ist es möglich, die elektrische Energie zu berechnen, die proportional zu dem Produkt der elektrischen Spannung und des elektrischen Strom ist. Falls Wechselstrom durch den elektrischen Leiter fließt, ist es möglich, die Phase und den Versatz der elektrischen Spannung zu dem elektrischen Strom zu ermitteln. If the resistor arrangement comprises the second resistor, the electrical voltage of the conductor is the sum of the electrical voltage across the first and the second resistor. If other components are used, which are arranged in parallel or in series with the first resistor, these are taken into account. In this case, the electrical voltage can be calculated since, on the one hand, the resistance values of the components used and, on the other hand, their interconnection are known, and a reference voltage, namely the first or second voltage, is detected. Consequently, it is possible to calculate the electrical energy that is proportional to the product of the electric voltage and the electric current. If alternating current flows through the electrical conductor, it is possible to determine the phase and the offset of the electrical voltage to the electric current.

Hinsichtlich der Strommessanordnung wird die Aufgabe ferner erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. With regard to the current measuring arrangement, the object is further achieved according to the invention by the features of claim 7. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Die Strommessanordnung zur Ermittlung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden Stroms umfasst eine Messschaltung, die zu einem in den Leiter eingebrachten Messwiderstand parallel geschalten ist. Unter in den Leiter eingebracht wird dabei verstanden, dass der Messwiderstand mit dem elektrischen Leiter kontaktiert ist und somit einen Teil des Stromes trägt. Hierfür ist der Messwiderstand entweder zu dem elektrischen Leiter parallel geschalten oder besonders bevorzugt bildet der Messwiderstand den Leiter. Mit anderen Worten handelt es sich um eine Reihenschaltung. The current measuring arrangement for determining a current flowing through an electrical conductor comprises a measuring circuit connected to a connected in the ladder measuring resistor is connected in parallel. Under introduced into the conductor is understood that the measuring resistor is contacted with the electrical conductor and thus carries a portion of the current. For this purpose, the measuring resistor is connected in parallel either to the electrical conductor or particularly preferably the measuring resistor forms the conductor. In other words, it is a series connection.

Die Messschaltung umfasst eine erste Widerstandsanordnung und eine zweite Widerstandsanordnung, die mit dem elektrischen Leiter kontaktiert sind. Insbesondere bilden die Widerstandsanordnungen zumindest teilweise die Verbindungspunkte der Messschaltung, mittels derer diese zu dem Messwiderstand parallel geschalten ist. Die erste und die zweite Widerstandsanordnung sind vorzugsweise miteinander elektrisch kontaktiert, wobei dieser Kontaktpunkt auf einem Bezugspotential liegt. Alternativ hierzu sind die beiden Widerstandsanordnungen jeweils separat gegen das Bezugspotential geführt. The measuring circuit comprises a first resistor arrangement and a second resistor arrangement, which are contacted with the electrical conductor. In particular, the resistance arrangements at least partially form the connection points of the measuring circuit, by means of which these are connected in parallel with the measuring resistor. The first and the second resistor arrangement are preferably electrically contacted with each other, wherein this contact point is at a reference potential. Alternatively, the two resistor assemblies are each performed separately against the reference potential.

Jede Widerstandsanordnung weist einen ersten Widerstand auf, zu dem jeweils ein elektrisches Spannungsmessgerät parallel geschalten ist. Mit anderen Worten ist es ermöglicht, mittels der Spannungsmessgeräte die über den jeweils ersten Widerstand anfallende elektrische Spannung zu ermitteln. Insbesondere wird hierzu die Differenz der beiden ermittelten elektrischen Spannungen herangezogen, die beispielsweise gleich der über den Messwiderstand anfallenden elektrischen Spannung ist. Dieser Wert wird zum Beispiel mit dem Widerstandswert des Messwiderstands multipliziert, um den Wert des elektrischen Stromes zu erhalten. Vorzugsweise umfasst die Messschaltung einen Mikrochip, der vorgesehen und geeignet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Each resistor arrangement has a first resistor, to each of which an electrical voltage meter is connected in parallel. In other words, it is possible by means of the voltage measuring devices to determine the electrical voltage that arises across the respective first resistor. In particular, the difference between the two determined electrical voltages is used for this purpose, which is equal to the electrical voltage across the measuring resistor, for example. This value is multiplied, for example, by the resistance value of the measuring resistor to obtain the value of the electric current. The measuring circuit preferably comprises a microchip which is provided and suitable for carrying out the method according to the invention.

Zwar weist die Messschaltung zwei Spannungsmessgeräte auf, um die über den Messwiderstand anfallende elektrische Spannung zu ermitteln. Jedoch sind die zu erfassenden elektrischen Spannungen auch bei einem vergleichsweise niederohmigen Messwiderstand vergleichsweise groß, so dass vergleichsweise kostengünstige Spannungsmessgeräte ohne eine vergleichsweise komplizierte Verstärkerschaltung herangezogen werden können. It is true that the measuring circuit has two voltage measuring devices in order to determine the electrical voltage that occurs across the measuring resistor. However, the electrical voltages to be detected are comparatively large even with a comparatively low-impedance measuring resistor, so that comparatively cost-effective voltage measuring devices can be used without a comparatively complicated amplifier circuit.

Vorzugsweise ist das Bezugspotential Masse. Mit anderen Worten ist die erste und zweite Widerstandsanordnung gegen Masse geführt und beispielsweise gegen Erde. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die Messschaltung vergleichsweise einfach zu fertigen, da einerseits das Bezugspotential nicht stabilisiert werden muss und andererseits ein Masseanschluss vergleichsweise einfach im Bereich der jeweiligen Widerstandsanordnung realisierbar ist. Preferably, the reference potential is ground. In other words, the first and second resistor arrangement is grounded and grounded, for example. In this way, it is possible to manufacture the measuring circuit comparatively easily, since on the one hand the reference potential does not have to be stabilized and, on the other hand, a ground connection can be realized comparatively easily in the region of the respective resistor arrangement.

Besonders bevorzugt ist der erste Widerstand direkt mit dem Bezugspotential kontaktiert. Mit anderen Worten wird mittels des Spannungsmessgeräts die Potentialdifferenz zwischen dem Bezugspotential und der verbleibenden Seite des ersten Widerstands gemessen, die zum Bespiel direkt mit dem elektrischen Leiter kontaktiert ist. Somit wird mittels des Spannungsmessgerät diejenige elektrische Spannung ermittelt, auf der der Leiter gegenüber dem Bezugspotential liegt. Particularly preferably, the first resistor is contacted directly with the reference potential. In other words, the voltage difference between the reference potential and the remaining side of the first resistor is measured by means of the voltage measuring device, which is contacted for example directly with the electrical conductor. Thus, the electrical voltage is determined by means of the voltage measuring device, on which the conductor is opposite to the reference potential.

Falls zusätzlich als Bezugspotential Masse gewählt wird, ist bei einer Kontaktierung des ersten Widerstands mit Masse der Verschaltungsaufwand der Messschaltung reduziert, zumal als jeweilige Kontaktpunkte des Spannungsmessgeräts und des ersten Widerstands unterschiedliche räumliche Bereiche gewählt werden können, wie zum Beispiel unterschiedliche Gehäuseabschnitte. If, in addition, ground is chosen as the reference potential, the wiring complexity of the measuring circuit is reduced when contacting the first resistor with ground, especially since different spatial areas can be selected as respective contact points of the voltage measuring device and the first resistor, such as different housing sections.

Besonders bevorzugt umfasst zumindest eine der Widerstandsanordnungen und geeigneterweise beide, einen Spannungsteiler mit einem zweiten Widerstand, der mit dem ersten Widerstand in Reihe geschalten ist. Vorzugsweise ist hierbei der erste Widerstand direkt mit Masse und insbesondere der zweite Widerstand direkt mit dem elektrischen Leiter kontaktiert. Auf diese Weise ist es einerseits ermöglicht, einen Stromfluss durch die jeweilige Widerstandsanordnung zu limitieren, beispielsweise auf unter 3,5mA, was den Wirkungsgrad der Messschaltung erhöht. Andererseits ist bei einer geeigneten Wahl des Widerstandswertes des zweiten Widerstands die an dem ersten Widerstand anfallende elektrische Spannung vergleichsweise gering. Folglich ist es nicht erforderlich, das Spannungsmessgerät galvanisch zu trennen. Auch sind Rückwirkungen in der elektrischen Spannung, die aufgrund des Messvorgangs hervorgerufen werden, mittels des zweiten Widerstands innerhalb des durch den Leiter fließenden elektrischen Stroms reduziert. More preferably, at least one of the resistor assemblies, and suitably both, comprises a voltage divider having a second resistor connected in series with the first resistor. In this case, the first resistor is preferably directly connected to ground, and in particular the second resistor is contacted directly to the electrical conductor. On the one hand, this makes it possible to limit a current flow through the respective resistor arrangement, for example to less than 3.5 mA, which increases the efficiency of the measuring circuit. On the other hand, with a suitable choice of the resistance value of the second resistor, the electrical voltage occurring at the first resistor is comparatively low. Consequently, it is not necessary to galvanically separate the voltmeter. Also, effects in the electrical voltage caused due to the measuring operation are reduced by means of the second resistance within the electric current flowing through the conductor.

Besonders bevorzugt umfasst zumindest eines der beiden Spannungsmessgeräte, vorzugsweise beide Spannungsmessgeräte, einen analogen Verstärker. Folglich ist es ermöglicht, mittels des Spannungsmessgeräts auch vergleichsweise kleine elektrische Spannungen zu erfassen. In einer Alternative hierzu weist das oder die Spannungsmessgeräte jeweils einen Sigma-Delta-Wandler auf, mittels dessen aus dem erfassten Wert insbesondere ein digitales Wort erstellt wird. Beispielsweise umfasst der Sigma-Delta-Wandler, auch als Sigma-Delta-Modulator bezeichnet, einen differenziellen Eingang auf, der jeweils mit einem der beiden Spannungsmessgeräte verbunden ist. Mit anderen Worten wird die Differenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung mittels des Sigma-Delta-Wandlers erstellt und vorzugsweise diese Differenz in ein digitales Wort überführt. Aufgrund der vergleichsweise hohen Dynamik des Sigma-Delta-Wandlers ist ein zusätzlicher Verstärker nicht erforderlich und die Messqualität erhöht, bedingt durch das vergleichsweise hohe Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Particularly preferably, at least one of the two voltage measuring devices, preferably both voltage measuring devices, comprises an analogue amplifier. Consequently, it is possible to detect by means of the voltmeter also comparatively small electrical voltages. In an alternative to this, the voltage measuring device or devices each have a sigma-delta converter, by means of which, in particular, a digital word is generated from the detected value. For example, the sigma-delta converter, also referred to as sigma-delta modulator, comprises a differential input which is connected to one of the two voltage measuring devices. In other words, the difference between the first voltage and the second voltage is created by means of the sigma-delta converter, and preferably this difference is converted into a digital word. Because of the comparatively High dynamics of the sigma-delta converter, an additional amplifier is not required and increases the quality of measurement, due to the comparatively high signal-to-noise ratio (SNR).

Hinsichtlich eines Schutzschalters wird die Aufgabe weiterhin erfindungsgemäß jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 12 bis 14 gelöst. With regard to a circuit breaker, the object is further achieved according to the invention in each case by the features of claims 12 to 14.

Der Schutzschalter weist einen Leistungsschalter auf, mittels dessen ein durch einen elektrischen Leiter fließender Strom unterbrochen werden kann. Der Leistungsschalter ist beispielsweise ein Transistor, insbesondere ein IGBT, oder ein Thyristor, zum Beispiel ein GTO-Thyristor, oder ein elektromagnetischer Auslöser. Zweckmäßigerweise ist der Leistungsschalter in den elektrischen Leiter eingebracht. Mit anderen Worten bildet der Leistungsschalter einen Teil des Strompfades und weist zu dem Leiter eine Reihenschaltung auf. Der Leistungsschalter wird beispielsweise mittels einer Ansteuerschaltung betätigt, insbesondere einem Mikrochip. The circuit breaker has a circuit breaker by means of which a current flowing through an electrical conductor can be interrupted. The power switch is for example a transistor, in particular an IGBT, or a thyristor, for example a GTO thyristor, or an electromagnetic release. Conveniently, the circuit breaker is incorporated in the electrical conductor. In other words, the power switch forms part of the current path and has a series connection to the conductor. The power switch is actuated, for example, by means of a drive circuit, in particular a microchip.

Zweckmäßigerweise ist in den Leiter ein Messwiderstand eingebracht und vorzugsweise in Reihe zu dem Leistungsschalter geschalten. Aus der über dem Messwiderstand anfallenden elektrischen Spannung wird auf den durch den Leiter fließenden Strom geschlossen. Dabei wird der Leistungsschalter vorzugsweise in Abhängigkeit einer Kennlinie betätigt. Insbesondere wird der Leistungsschalter unverzüglich geöffnet, sobald ein Kurzschlussfall mittels des Messwiderstands erkannt wurde. Im Überlastfall hingegen erfolgt die Auslösung des Leistungsschalters in Abhängigkeit der Stromstärke und der Zeit, die der Überlastfall andauert. Conveniently, a measuring resistor is introduced into the conductor and preferably connected in series with the circuit breaker. From the voltage across the measuring resistor electrical voltage is closed to the current flowing through the conductor current. In this case, the power switch is preferably actuated as a function of a characteristic curve. In particular, the circuit breaker is opened immediately as soon as a short circuit condition has been detected by means of the measuring resistor. In the event of an overload, on the other hand, the tripping of the circuit breaker takes place depending on the current intensity and the time that the overload event continues.

Vorzugsweise ist der Messwiderstand mit der Messschaltung überbrückt, die die erste und die zweite Widerstandsanordnung aufweist. Mit anderen Worten ist die Messschaltung parallel zu dem Messwiderstand geschalten. Geeigneterweise wird der durch den Messwiderstand fließende Strom mittels des vorgeschlagenen Verfahrens ermittelt. Vorzugsweise ist die Ansteuerschaltung des Leistungsschalters eingerichtet und vorgesehen, das Verfahren auszuführen. Preferably, the measuring resistor is bridged with the measuring circuit having the first and the second resistor arrangement. In other words, the measuring circuit is connected in parallel to the measuring resistor. Suitably, the current flowing through the measuring resistor is determined by the proposed method. Preferably, the drive circuit of the circuit breaker is arranged and provided to carry out the method.

Vorzugsweise ist eine Anzahl derartiger Schutzschalter zu einer mehrphasigen Schutzschaltung zusammengefasst, die noch weitere Bauteile enthält. Dabei wird mittels jedes Schutzschalters ein Leiterstrang überwacht, die einen Wechselstrom führen. Die Frequenz der elektrischen Ströme der Leiterstränge ist hierbei gleich, jedoch sind die Ströme gegeneinander um jeweils eine Phase verschoben. Beispielsweise beträgt die Phase der Wechselströme zueinander 120° und mittels der Schutzschaltung werden drei Leiterstränge überwacht. Preferably, a number of such circuit breaker is combined to form a multi-phase protection circuit, which contains even more components. In this case, a conductor strand is monitored by means of each circuit breaker, which carry an alternating current. The frequency of the electrical currents of the conductor strands is the same, but the currents are shifted from each other by one phase. For example, the phase of the alternating currents to each other is 120 ° and by means of the protective circuit, three conductor strands are monitored.

Die Widerstandsanordnungen jedes Schutzschalters sind gegen ein gemeinsames Bezugspotential geführt, was den Verschaltungsaufwand reduziert. Insbesondere sind die Widerstandsanordnungen im Wesentlichen in einem Punkt, einem sogenannten Sternpunkt oder in einem vergleichsweise räumlich begrenzten Bereich miteinander kontaktiert, um etwaige zwischen den Widerstandsanordnungen auftretende Potentialdifferenzen zu reduzieren. Vorzugsweise ist das Bezugspotential Masse und insbesondere ist der Sternpunkt mit Masse kontaktiert. Geeigneterweise sind die Ansteuerschaltungen der einzelnen Schutzschalter in einer gemeinsamen Ansteuerschaltung integriert und die Auswertung der elektrischen Spannungen erfolgt vorzugsweise mittels eines gemeinsamen Mikrochips. The resistance arrangements of each circuit breaker are guided against a common reference potential, which reduces the Verschaltungsaufwand. In particular, the resistance arrangements are contacted with one another substantially at one point, a so-called star point or in a comparatively limited area in order to reduce any potential differences occurring between the resistance arrangements. Preferably, the reference potential is ground and in particular the star point is contacted with ground. Suitably, the drive circuits of the individual circuit breakers are integrated in a common drive circuit and the evaluation of the electrical voltages is preferably carried out by means of a common microchip.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. It shows:

1 schematisch einen Elektromotor mit einer mehrphasige Schutzschaltung, 1 schematically an electric motor with a multi-phase protection circuit,

2 ausschnittsweise zwei Schutzschalter der mehrphasige Schutzschaltung, 2 partial breaker of the multiphase protection circuit,

3 ein Verfahren zum Betrieb eines der Schutzschalter, und 3 a method of operating one of the circuit breakers, and

4 ein Verfahren zur Leistungsmessung. 4 a method of power measurement.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist schematisch vereinfacht ein Elektromotor 2 gezeigt, der mittels dreier Leiterstränge 4 mit elektrischer Energie versorgt wird. Hierfür führt jeder Leiterstrang 4 einen elektrischen Wechselstrom I und in dem Motor sind die einzelnen Leiterstränge über Spulen miteinander kontaktiert. Beispielsweise weist der Elektromotor 2 hierfür eine sogenannte Dreiecksschaltung auf. Dem Elektromotor 2 ist eine mehrphasige Schutzschaltung 6 vorgeschalten, mittels derer der durch die Leiterstränge 4 fließende elektrische Wechselstrom I überwacht wird, und mittels derer in einem Kurzschluss- oder Überlastfall der Stromfluss unterbrochen wird. In 1 is schematically simplified an electric motor 2 shown by means of three conductor strands 4 is supplied with electrical energy. For this every leader leads 4 an alternating electric current I and in the motor, the individual conductor strands are contacted with each other via coils. For example, the electric motor 2 for this purpose, a so-called triangular circuit. The electric motor 2 is a multi-phase protection circuit 6 upstream, by means of which by the conductor strands 4 flowing alternating current I is monitored, and by means of which in a short circuit or overload, the current flow is interrupted.

Die mehrphasige Schutzschaltung 6 umfasst drei Schutzschalter 8, von denen jeder in jeweils einen der Leiterstränge 4 eingebracht ist. Die Schutzschalter 8 sind im Wesentlichen gleich aufgebaut und weisen jeweils einen Leistungsschalter 10 und eine Strommessanordnung 12 auf, die zueinander in Reihe in den Leiterstrang 4 eingebracht sind. Jeder Schutzschalter 8 umfasst ferner eine Steuerelektronik 14, die Teil der Strommessanordnung 12 sein kann. Mittels der Steuerelektronik 14 wird ein Messergebnis 16 der Strommessanordnung 12 verarbeitet und ein Betätigungssignal 18 generiert, in Abhängigkeit dessen sich der jeweilige Leistungsschalter 10 in einer geöffneten oder geschlossenen Position befindet. In 1 ist der erste der gezeigten Leistungsschalter 10 in einer geöffneten Position dargestellt, wohingegen die verbleibenden Leistungsschalter 10 sich in einem leitenden Zustand befinden. The polyphase protection circuit 6 includes three circuit breakers 8th , each of which in each case one of the conductor strands 4 is introduced. The circuit breaker 8th are essentially the same and each have a circuit breaker 10 and a current measuring arrangement 12 on, in line with each other in the conductor strand 4 are introduced. Every circuit breaker 8th further includes an electronic control system 14 that part of the current measuring arrangement 12 can be. By means of the control electronics 14 becomes a measurement result 16 the current measuring arrangement 12 processed and an actuation signal 18 generated, depending on the respective circuit breaker 10 in an open or closed position. In 1 is the first of the circuit breakers shown 10 shown in an open position, whereas the remaining power switches 10 are in a conductive state.

In 2 sind zwei der drei Strommessanordnungen 12 dargestellt. Jede Strommessanordnung 12 umfasst einen Messwiderstand 20 der mittels einer Messschaltung 22 überbrückt ist. Der Widerstandswert R des Messwiderstands 20 ist kleiner als 1Ω und gleich 0,05Ω. Jede Messschaltung 22 weist zwei Widerstandsanordnungen 24 mit einem Spannungsteiler 26 auf. In 2 are two of the three current measuring arrangements 12 shown. Every current measuring arrangement 12 includes a measuring resistor 20 the by means of a measuring circuit 22 is bridged. The resistance R of the measuring resistor 20 is less than 1Ω and equal to 0.05Ω. Every measuring circuit 22 has two resistor arrangements 24 with a voltage divider 26 on.

Jeder Spannungsteiler 26 umfasst einen zweiten Widerstand 28, der einseitig mit dem zugehörigen Leiterstrang 4 elektrisch kontaktiert ist. Dabei ist der Messwiderstand 20 zwischen den beiden Kontaktpunkten der zweiten Widerstände 28 mit dem elektrischen Leiter 4 jeder der Strommessanordnungen 12 angeordnet. Das verbleibende Ende jedes zweiten Widerstands 28 ist mit einem ersten Widerstand 30 elektrisch kontaktiert, dessen verbleibendes Ende jeweils gegen einen gemeinsamen Sternpunkt 32 der mehrphasigen Schutzschaltung 6 geführt ist. Mit anderen Worten sind der zweite Widerstand 28 und der erste Widerstand 30 in Reihe zwischen dem jeweiligen Leiterstrang 4 und dem gemeinsamen Sternpunkt 32 geschalten. Auch die Widerstandsanordnungen 24 des nicht gezeigten Schutzschalters 8 sind gegen den gemeinsamen Sternpunkt 32 geführt. Der Sternpunkt 32 befindet sich auf einem Bezugspotential P und ist mit Masse kontaktiert, im Speziellen mit Erde. Mit anderen Worten ist als Bezugspotential P Masse M gewählt. Hierfür ist der Sternpunkt 32 mit einem geerdeten Gehäuse der mehrphasigen Schutzschaltung 6 elektrisch kontaktiert. Every voltage divider 26 includes a second resistor 28 , the one-sided with the associated conductor strand 4 electrically contacted. Here is the measuring resistor 20 between the two contact points of the second resistors 28 with the electrical conductor 4 each of the current measuring arrangements 12 arranged. The remaining end of every second resistor 28 is with a first resistance 30 electrically contacted, the remaining end in each case against a common star point 32 the polyphase protection circuit 6 is guided. In other words, the second resistance 28 and the first resistance 30 in series between the respective conductor strand 4 and the common star point 32 switched. Also the resistor arrangements 24 the circuit breaker, not shown 8th are against the common star point 32 guided. The star point 32 is at a reference potential P and is in contact with ground, in particular with ground. In other words, P mass M is selected as the reference potential. This is the star point 32 with a grounded housing of the polyphase protection circuit 6 electrically contacted.

Jeder erste Widerstand 30 ist mit einem hochohmigen Spannungsmessgeräts 34 überbrückt, mittels dessen eine an dem ersten Widerstand 30 abfallende elektrische Spannung erfasst wird. Hierfür weist jedes Spannungsmessgerät 34 einen SigmaDelta-Modulator 36 auf, mittels dessen der Messwert in ein digitales Wort überführt wird. Every first resistance 30 is with a high-impedance voltmeter 34 bridged, by means of which one at the first resistor 30 declining electrical voltage is detected. For this purpose, each tension measuring device 34 a sigma-delta modulator 36 on, by means of which the measured value is converted into a digital word.

Im Weiteren wird die jeweils in der Figur links gezeigte Widerstandsanordnung 24 jeder der Messschaltungen 22 als erste Widerstandsanordnung 24 bezeichnet und die an dem ersten Widerstand 30 der ersten Widerstandsanordnung 24 anfallende elektrische Spannung als erste elektrische Spannung U1. Die rechts gezeigten Widerstandsanordnungen 24 werden als zweite Widerstandsanordnungen bezeichnet und die an dem ersten Widerstand 30 der zweiten Widerstandsanordnung 24 anfallende elektrische Spannung als zweite elektrische Spannung U2. Furthermore, the resistor arrangement shown on the left in the figure in each case 24 each of the measuring circuits 22 as a first resistor arrangement 24 referred to and at the first resistor 30 the first resistor arrangement 24 resulting electrical voltage as the first electrical voltage U1. The resistor arrangements shown on the right 24 are referred to as second resistor arrangements and those at the first resistor 30 the second resistor arrangement 24 resulting electrical voltage as a second electrical voltage U2.

Der Widerstandswert R2 des zweiten Widerstands 28 ist derart bemessen, dass der durch die jeweilige Widerstandsanordnung 24 zum Sternpunkt 32 fließende elektrische Strom einen Wert von 3,5mA nicht überschreitet. Der Widerstandswert R1 des ersten Widerstands 30 ist derart gewählt, dass sowohl die erste elektrische Spannung U1 als auch die zweite elektrische Spannung U2 stets kleiner als 5V ist, auch wenn die Potentialdifferenz zwischen dem Leiterstrang 4 und dem Bezugspotential P größer als 100V ist. Hierfür trägt der Widerstandswert R1 vorzugsweise 1 Hundertstel des Widerstandswerts R2. The resistance R2 of the second resistor 28 is dimensioned such that the through the respective resistor arrangement 24 to the star point 32 flowing electrical current does not exceed a value of 3.5mA. The resistance R1 of the first resistor 30 is chosen such that both the first electrical voltage U1 and the second electrical voltage U2 is always less than 5V, even if the potential difference between the conductor strand 4 and the reference potential P is greater than 100V. For this purpose, the resistance value R1 preferably carries 1 hundredth of the resistance value R2.

In 3 ist in einem Flussdiagramm ein Verfahren 38 dargestellt, mittels dessen der durch einen der Leiterstränge 4 fließende Wechselstrom I ermittelt wird, und nach dem jeder der Schutzschalter 8 betrieben ist. In einem ersten Spannungserfassungsschritt 40 wird mittels des Spannungsmessgeräts 34 die erste elektrische Spannung U1 erfasst. Im Wesentlichen zeitgleich wird in einem zweiten Spannungserfassungsschritt 42 die zweite elektrische Spannung U2 erfasst. In 3 is a procedure in a flow chart 38 represented by means of which by one of the conductor strands 4 flowing alternating current I is detected, and after each of the circuit breaker 8th is operated. In a first voltage detection step 40 is done by means of the voltmeter 34 detects the first electrical voltage U1. At substantially the same time, in a second voltage detection step 42 detects the second electrical voltage U2.

Aus den erfassten elektrischen Spannungen U1, U2 wird jeweils mittels des Sigma-Delta-Wandlers 36 ein digitales Wort erstellt und an die Steuerelektronik 14 geleitet. Dort wird in einem Messspannungsermittlungsschritt 44 die an den Messwiderstand 20 anfallende Messspannung U errechnet. Hierfür wird die erste elektrische Spannung U1 von der zweiten elektrischen Spannung U2 abgezogen und dieser Wert mit der Summe aus dem bekannten Widerstandswert des ersten Messwiderstands R1 und des bekannten Widerstandswerts des zweiten Messwiderstands R2 multipliziert. Das Ergebnis wird durch den Widerstandswert des ersten Widerstands R1 geteilt und als Messspannung U herangezogen. From the detected electrical voltages U1, U2 is in each case by means of the sigma-delta converter 36 created a digital word and sent to the control electronics 14 directed. There is in a Meßspannungsermittlungsschritt 44 the to the measuring resistor 20 resulting measuring voltage U is calculated. For this purpose, the first electrical voltage U1 is subtracted from the second electrical voltage U2 and this value is multiplied by the sum of the known resistance value of the first measuring resistor R1 and the known resistance value of the second measuring resistor R2. The result is divided by the resistance of the first resistor R1 and used as the measurement voltage U.

In einem darauffolgenden Stromermittlungsschritt 46 wird die Messspannung U mit dem Widerstandswert des Messwiderstands R multipliziert, um den Wert des durch den Leiterstrang 4 fließenden elektrischen Stroms I zu erhalten. Falls dieser Wert eine vordefinierte Kurzschlussschwelle überschreitet, wird in einem Betätigungsschritt 48 der Leistungsschalter 10 betätigt und der Stromfluss durch den Leiterstrang 4 unterbrochen, also das Betätigungssignal 18 erstellt. Die Unterbrechung erfolgt auch, wenn ein Überlastfall für eine bestimmte Zeitspanne andauert, der die Stromtragfähigkeit des Leiterstrangs 4 übersteigt. In a subsequent power determination step 46 the measuring voltage U is multiplied by the resistance value of the measuring resistor R, by the value of the conductor line 4 to get flowing electric current I. If this value exceeds a predefined short-circuit threshold, in an actuating step 48 the circuit breaker 10 actuated and the current flow through the conductor strand 4 interrupted, so the actuation signal 18 created. The interruption also occurs when an overload condition persists for a certain period of time, affecting the ampacity of the conductor string 4 exceeds.

In 4 ist ein Verfahren 50 zur Ermittlung der durch den Leiterstrang 4 fließenden elektrischen Energie in einem Blockschaltbild gezeigt. Hierfür wird das Stromerfassungsverfahren 38 verwendet, um den durch den Leiterstrang 4 fließenden elektrischen Strom I zu ermitteln. Zusätzlich wird in einem Spannungsermittlungsschritt 52 aus der erfassten ersten elektrischen Spannung U1 und dem bekannten Widerstandswert des ersten Widerstands und des zweiten Widerstands R1, R2 die über die vollständige erste Widerstandsanordnung 24 anfallende elektrische Spannung U‘ errechnet. Mit anderen Worten wird die Potentialdifferenz zwischen dem Leiterstrang 4 und dem Bezugspotential P berechnet. In einem Energieermittlungsschritt wird aus der errechneten Leiterspannung U‘ und dem errechneten elektrischen Strom I die durch den Leiterstrang 4 übertragene elektrische Energie mittels Multiplikation der beiden Werte errechnet. In 4 is a procedure 50 to determine the through the conductor strand 4 flowing electrical energy shown in a block diagram. This is the current detection method 38 used to get through the ladder strand 4 to determine flowing electric current I. Additionally, in a stress detection step 52 from the detected first electrical voltage U1 and the known resistance of the first resistor and the second resistor R1, R2 over the complete first resistor arrangement 24 resulting electrical voltage U 'calculated. In other words, the potential difference between the conductor strand 4 and the reference potential P calculated. In an energy determination step, from the calculated conductor voltage U 'and the calculated electrical current I through the conductor strand 4 transferred electrical energy calculated by multiplying the two values.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways, without departing from the subject matter of the invention.

Claims

Procedure ( 38 ) for determining an electrical conductor ( 4 ) flowing current (I) into which a measuring resistor ( 20 ), in which one has a first resistance ( 30 ) with a first resistance value (R1) one on one of the sides of the measuring resistor ( 20 ) with the ladder ( 4 ) electrically contacted and against a reference potential (P) guided first resistor arrangement ( 24 ) falling first electrical voltage (U1) is detected, - in which one via a first resistor ( 30 ) with a first resistance value (R1) on the other side of the measuring resistor ( 20 ) with the ladder ( 4 ) electrically contacted and against the reference potential (P) guided second resistor arrangement ( 24 ) falling second electrical voltage (U2) is detected, - in which from the difference of the first and second electrical voltage (U1, U2) via the measuring resistor ( 20 ) falling electrical measuring voltage (U) is calculated, and - in which the measuring voltage (U) with the resistance value (R) of the measuring resistor ( 20 ) is multiplied.

Procedure ( 38 ) according to claim 1, characterized in that as reference potential (P) mass (M) is selected.

Procedure ( 38 ) according to claim 1 or 2, characterized in that between the conductor ( 4 ) and the first resistor ( 30 ) of the first and / or second resistor arrangement ( 24 ) a second resistor ( 28 ) is arranged with a second resistance value (R2).

Procedure ( 38 ) according to claim 3, characterized in that by means of the second resistor ( 28 ) a current flow (I) through the first resistor ( 30 ) is limited to less than 3.5mA.

Procedure ( 38 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the two resistor arrangements ( 24 ) are selected corresponding to one another and the measuring voltage (U) is calculated according to U = (U1-U2) * (R1 + R2) / R1.

Procedure ( 50 ) for determining an electrical conductor ( 4 ) flowing electrical energy into which a measuring resistor ( 20 ), wherein in front of and behind the measuring resistor ( 20 ) in each case one against a common reference potential (P) out, a first resistor ( 30 ) having resistance arrangement ( 24 ) of a measuring circuit ( 22 ) with the ladder ( 4 ), - in which a through the electrical conductor ( 4 ) flowing electrical current (I) according to the method ( 38 ) is determined according to one of claims 1 to 5, and - in the one on the conductor ( 4 ) with respect to the reference potential (P) applied electrical voltage (U ') by means of the above the first resistor ( 30 ) resulting electrical voltage (U1) is calculated.

Current measuring arrangement ( 12 ) for determining an electrical conductor ( 4 ) flowing current (I) into which a measuring resistor ( 20 ), wherein in front of and behind the measuring resistor ( 20 ) in each case one against a common reference potential (P) out, a first resistor ( 30 ) having resistance arrangement ( 24 ) of a measuring circuit ( 22 ) with the ladder ( 4 ), each one to the first resistor ( 30 ) parallel connected voltage measuring device ( 36 ).

Current measuring arrangement ( 12 ) according to claim 7, characterized in that the reference potential (P) is ground (M).

Current measuring arrangement ( 12 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the first resistor ( 30 ) is contacted directly with the reference potential (P).

Current measuring arrangement ( 12 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the resistance arrangement ( 24 ) one the first resistance ( 30 ) and a second resistor ( 28 ) comprehensive voltage divider ( 26 ) having.

Current measuring arrangement ( 12 ) according to one of claims 7 to 10, characterized in that the voltmeter or instruments ( 36 ) an analog amplifier or a sigma-delta modulator ( 36 ) exhibit.

Circuit breaker ( 8th ), in particular an electric motor ( 2 ), with a circuit breaker ( 10 ) for interrupting a by an electrical conductor ( 4 ) flowing current (I) into which a measuring resistor ( 20 ) is introduced for determining the current flow (I).

Circuit breaker ( 8th ) according to claim 12, characterized in that the measuring resistor ( 20 ) with a measuring circuit ( 12 ) is bridged according to one of claims 7 to 11.

Polyphase protection circuit ( 6 ) with a number of conductor strands ( 4 ), in particular three, which each lead to an alternating current (I) offset by one phase with each other, each conductor strand ( 4 ) a circuit breaker ( 8th ) with a measuring circuit ( 12 ) according to claim 13, whose resistance arrangements ( 24 ) against a common reference potential ( 32 ) are guided.