DE102017221937A1

DE102017221937A1 - Arrangement for electrical monitoring of the switching state of a fuse

Info

Publication number: DE102017221937A1
Application number: DE102017221937.8A
Authority: DE
Inventors: Volker Seefeld; Stefan Seitz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2019-06-06

Abstract

Die erfindungsgemäße Anordnung (1) zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung weist eine zu überwachende Schmelzsicherung (10) sowie einen Signalgeber (20), welcher elektrisch parallel zur Schmelzsicherung (10) geschaltet sowie außerhalb der Schmelzsicherung (10) angeordnet ist und einen Schlagbolzen-Kennmelder (21, 22) aufweist, auf. Weiterhin weist die Anordnung (1) ein Sensorelement (23) auf, welches mit dem Schlagbolzen (22) des Signalgebers (20) eine Wirkverbindung aufweist. Dabei weist der Signalgeber (20) einen Innenwiderstand auf, der deutlich höher ist als der Innenwiderstand der Schmelzsicherung (10), so dass im bestromten Zustand der Betriebsstrom des Signalgebers (20) deutlich kleiner ist als der Betriebsstrom der Schmelzsicherung (10). Durch die erfindungsgemäße Anordnung (1) wird der Signalgeber (20) vor den hohen Betriebstemperaturen der Schmelzsicherung (10) wirksam geschützt. Weiterhin kann durch die Beabstandung des Signalgebers (20) die Ablesbarkeit des Signalgebers auch bei umbauten Schmelzsicherungen (20) zuverlässig gewährleistet werden.

The inventive arrangement (1) for electrical monitoring of the switching state of a fuse has a fuse to be monitored (10) and a signal generator (20), which is electrically connected in parallel to the fuse (10) and outside of the fuse (10) is arranged and a firing pin Indicator (21, 22), on. Furthermore, the arrangement (1) has a sensor element (23) which has an operative connection with the firing pin (22) of the signal transmitter (20). In this case, the signal generator (20) has an internal resistance which is significantly higher than the internal resistance of the fuse (10), so that in the energized state, the operating current of the signal generator (20) is significantly smaller than the operating current of the fuse (10). By the arrangement according to the invention (1), the signal generator (20) is effectively protected from the high operating temperatures of the fuse (10). Furthermore, by the spacing of the signal generator (20), the readability of the signal generator can be reliably ensured even with converted fuses (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung, beispielsweise einer Halbleiterschutzsicherung, sogenannte HLS-Sicherung, einer Stromrichter-Sicherung oder einer Niederspannungs-Hochleistungssicherung, sogenannte NH-Sicherung.The invention relates to an arrangement for electrical monitoring of the switching state of a fuse, such as a semiconductor protection fuse, so-called HLS fuse, a power converter fuse or a low-voltage high-performance fuse, so-called NH fuse.

Leiter, die von einem elektrischen Strom durchflossen werden, erwärmen sich. Bei unzulässig hohen Strömen kann es zu einer unzulässig starken Erwärmung des Leiters und infolgedessen zu einem Abschmelzen der den Leiter umgebenden Isolation kommen. Dies kann im weiteren Verlauf bis hin zu einem Kabelbrand führen. Um dieser Brandgefahr vorzubeugen, muss bei Auftreten eines zu hohen elektrischen Stromes, d.h. eines Überlaststromes oder eines Kurzschlussstromes, dieser elektrische Strom rechtzeitig abgeschaltet werden. Dies wird mit Hilfe einer sogenannten Überstrom-Schutzeinrichtung gewährleistet.Conductors, which are traversed by an electric current, heat up. In the case of impermissibly high currents, excessive heating of the conductor and, as a result, melting of the insulation surrounding the conductor may occur. This can lead in the further course to a cable fire. To prevent this risk of fire, if excessive electrical current, i. an overload current or a short-circuit current, this electrical current can be switched off in good time. This is ensured by means of a so-called overcurrent protection device.

Eine mögliche Ausführungsform für eine derartige Überstrom-Schutzeinrichtung sind Schmelzsicherungen, welche durch das Abschmelzen eines oder mehrerer Schmelzleiter den Stromkreis unterbrechen, wenn die Stromstärke des durch die betreffende Schmelzsicherung abgesicherten Stromkreises einen bestimmten Wert über eine bestimmte Zeitdauer hinweg überschreitet. Die Schmelzsicherung besteht aus einem isolierenden SicherungsKörper und weist zumindest zwei elektrische Anschlüsse auf, die im Inneren des isolierenden Sicherungs-Körpers durch einen sogenannten Schmelzleiter elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Alternativ ist auch die Verwendung mehrerer Schmelzleiter möglich. Der Schmelzleiter, welcher einen im Vergleich zu den übrigen Leitern des Stromkreises reduzierten Querschnitt aufweist, wird durch den ihn durchfließenden Strom erwärmt und schmilzt, wenn der maßgebliche Nennstrom der Sicherung für eine vorbestimmte Zeitdauer deutlich überschritten wird.One possible embodiment of such an overcurrent protection device is fuses, which interrupt the circuit by melting one or more fusible conductors when the current strength of the fused circuit through the fuse in question exceeds a certain value over a certain period of time. The fuse consists of an insulating fuse body and has at least two electrical connections, which are electrically conductively connected to each other in the interior of the insulating fuse body by a so-called fuse. Alternatively, the use of multiple fuse elements is possible. The fusible conductor, which has a reduced compared to the other conductors of the circuit cross-section is heated by the current flowing through it and melts when the relevant rated current of the fuse is exceeded for a predetermined period of time significantly.

Schmelzsicherungen sind in verschiedenen Bauarten erhältlich. Neben einfachen Gerätesicherungen, welche einen einfachen Glaszylinder, in dem der Schmelzleiter aufgenommen ist, aufweisen, existieren auch Bauformen, bei denen der Sicherungskörper mit Sand - zumeist Quarzsand - gefüllt ist. Bei einer derartigen, mit Sand verfestigten Schmelzsicherung ist der Schmelzleiter von Quarzsand umgeben. Als Material für den Sicherungskörper wird aufgrund seiner guten Isolationseigenschaften zumeist Keramik verwendet. In dem Sicherungskörper sind der verfestigte Sand, die elektrischen Anschlüsse sowie der Schmelzleiter aufgenommen bzw. gehaltert. Der Sand fungiert dabei als Lichtbogenlöschmittel: wird der Nennstrom der Schmelzsicherung deutlich überschrittenen - beispielsweise aufgrund eines hohen Kurzschlussstromes - so führt dies zu einem Ansprechen der Schmelzsicherung, in dessen Verlauf der Schmelzleiter zunächst schmilzt und anschließend aufgrund der hohen Temperaturentwicklung verdampft. Dabei entsteht ein elektrisch leitendes Plasma, über das der Stromfluss zwischen den elektrischen Anschlüssen zunächst aufrecht erhalten wird - es bildet sich ein Lichtbogen. Indem sich der Metalldampf des verdampften Schmelzleiters auf der Oberfläche der Quarzsand-Körner niederschlägt, wird der Lichtbogen wiederum abgekühlt. In der Folge steigt der Widerstand im Inneren der Schmelzsicherung derart an, dass der Lichtbogen endgültig verlischt. Die durch die Schmelzsicherung zu schützende elektrische Leitung ist damit unterbrochen.Fuses are available in various designs. In addition to simple device fuses, which have a simple glass cylinder in which the fusible conductor is added, there are also designs in which the fuse body with sand - usually quartz sand - is filled. In such a sand-solidified fuse, the melt conductor is surrounded by quartz sand. As a material for the fuse body mostly ceramic is used because of its good insulating properties. In the fuse body, the solidified sand, the electrical connections and the fusible conductor are housed or held. The sand acts as an arc extinguishing agent: the rated current of the fuse is clearly exceeded - for example due to a high short-circuit current - so this leads to a response of the fuse, in the course of which the fusible conductor melts first and then evaporated due to the high temperature development. This creates an electrically conductive plasma, via which the current flow between the electrical connections is initially maintained - it forms an arc. As the metal vapor of the vaporized fusible conductor precipitates on the surface of the silica sand grains, the arc is again cooled. As a result, the resistance inside the fuse increases in such a way that the arc finally disappears. The to be protected by the fuse electrical line is interrupted.

Aus dem Stand der Technik sind Schmelzsicherungen wie Niederspannungs-Hochleistungssicherungen (NH-Sicherungen) der Halbleiterschutzsicherungen (HLS-Sicherungen), wie sie zum Beispiel unter dem Produktnamen SITOR vertrieben werden, prinzipiell vorbekannt - beispielsweise aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2014 205 871 A1 , DE 10 2012 210 292 A1 oder DE 10 2012 202 059 A1 .From the state of the art fuses such as low-voltage high-performance fuses (NH fuses) of semiconductor fuses (HLS fuses), such as those sold under the product name SITOR, in principle already known - for example, from the German patents DE 10 2014 205 871 A1 . DE 10 2012 210 292 A1 or DE 10 2012 202 059 A1 ,

Bei NH-Sicherungen werden üblicherweise ein oder mehrere Schmelzleiter in Form von Kupferbändern verwendet. Jeder dieser Schmelzleiter weist dabei sogenannte Engstellenreihen zur selektiven Ausschaltung der Schmelzsicherung auf. Weiterhin kann auf einen oder mehrere der Schmelzleiter zumindest ein Lotdepot aufgebracht sein, mit dessen Hilfe die Überlastcharakteristik der Schmelzsicherung beeinflussbar ist: Erwärmt sich der Schmelzleiter durch einen elektrischen Überlaststrom auf eine Temperatur, welche oberhalb der Schmelztemperatur des Lotes liegt, so diffundiert dieses Lot in das Schmelzleitermaterial ein und bildet mit diesem eine Legierung. Dadurch erhöht sich der elektrische Widerstand des Schmelzleiters, was zu dessen weiterer Erwärmung führt. Der Diffusionsvorgang wird dadurch solange weiter beschleunigt, bis der Schmelzleiter in der Umgebung des Lotdepots vollständig aufgelöst ist. Ist dies der Fall, so reißt der Schmelzleiter ab, wodurch der Stromfluss unterbrochen wird. Bei einem kurzzeitigen, zulässigen Überstrom erfolgt keine vorzeitige Ausschaltung durch die NH-Sicherung. Bei Auftreten eines Kurzschluss-Stromes hingegen reißt der Schmelzleiter an den Engstellenreihen auf. Dadurch entstehen gleichzeitig mehrere kleine, elektrisch in Reihe geschaltete Lichtbögen, deren Spannungen sich addieren und damit zu einer schnelleren Ausschaltung der Schmelzsicherung führen. NH-Sicherungen dienen beispielsweise zum Schutz von Anlagen oder Schaltschränken vor Brand, beispielsweise durch überhitzte Anschlussleitungen. Der für das Abschaltverhalten der Sicherung maßgebliche Durchlassenergiewert I²t ist bei NH-Sicherungen relativ groß, weswegen diese eine trägere Charakteristik aufweisen. Ein Halbleiterschutz ist mit NH-Sicherungen daher in aller Regel nicht realisierbar.NH fuses typically use one or more fuse links in the form of copper tapes. Each of these fusible links has so-called bottleneck rows for selectively switching off the fuse. Furthermore, at least one solder deposit can be applied to one or more of the fuse elements, with the aid of which the overload characteristic of the fuse can be influenced: If the fuse conductor is heated by an electrical overload current to a temperature which lies above the melting temperature of the solder, this solder diffuses into the solder Fusion conductor material and forms an alloy with this. This increases the electrical resistance of the fusible conductor, which leads to its further heating. The diffusion process is thereby further accelerated until the fusible conductor in the vicinity of the solder deposit is completely dissolved. If this is the case, the fusible conductor breaks off, whereby the flow of current is interrupted. In the case of a brief, permissible overcurrent, the NH fuse does not prematurely switch off. On the other hand, when a short-circuit current occurs, the fusible conductor ruptures at the bottleneck rows. At the same time, this results in several small electric arcs connected in series, the voltages of which accumulate and thus lead to a faster deactivation of the fuse. NH fuses serve, for example, to protect equipment or control cabinets against fire, for example due to overheated connection cables. The transmission energy value I ² t, which is decisive for the shutdown behavior of the fuse, is for NH fuses relatively large, which is why they have a sluggish characteristic. Semiconductor protection is therefore generally not feasible with NH fuses.

Halbleiterschutzsicherungen dienen in der Regel dem Schutz hochwertiger Bauteile und Komponenten, beispielsweise Leistungshalbleiter, vor den schädlichen Auswirkungen eines Kurzschlusses. Aufgrund ihrer deutlich schnelleren Abschaltcharakteristik werden Halbleiterschutzsicherungen beispielsweise im Gleichrichterteil sowie im Zwischenkreis von Umrichtern, aber auch bei USV-Anlagen (unterbrechungsfreie Stromversorgung) sowie bei Softstartern für Motoren eingesetzt. Sie zeichnen sich in der Regel durch eine höhere Verlustleistung aus, weswegen als Schmelzleitermaterial zumeist Silber verwendet wird.Semiconductor fuses typically serve to protect high quality components and components, such as power semiconductors, from the deleterious effects of a short circuit. Due to their significantly faster turn-off characteristic, semiconductor fuses are used, for example, in the rectifier section and in the DC link of converters, but also in UPS systems (uninterruptible power supply) as well as in soft starters for motors. They are usually characterized by a higher power loss, which is why mostly silver is used as the fusible conductor material.

Schmelzsicherungen werden beispielsweise zum Leitungsschutz, zum Halbleiterschutz, zum Batterieschutz oder auch bei einer Photovoltaik-Anlage zum Schutz des jeweiligen Leitungsnetzes eingesetzt. Schmelzsicherungen weisen daher eine an die jeweilige Aufgabe angepasste Auslösecharakteristik auf und reagieren entsprechend ihrer jeweiligen Betriebskennlinie.Fuses are used, for example, for line protection, semiconductor protection, battery protection or even in a photovoltaic system to protect the respective line network. Therefore, fuses have a tripping characteristic adapted to the respective task and react according to their respective operating characteristic.

Bei vielen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, den Schaltzustand der Sicherung(en) anzuzeigen. Darüber hinaus besteht bei einigen Anwendungen die Forderung, den Schaltzustand an eine übergeordnete Stelle, beispielsweise eine Leit- oder Schaltwarte, zu übermitteln. Einige Sicherungsbauformen weisen hierzu einen sogenannten Kennmelder auf. Dabei handelt es sich zumeist um ein Drahtelement, das zwischen den Anschlusselementen der Sicherung mechanisch vorgespannt durch den Sand der Schmelzsicherung geführt ist und dessen erstes Ende an einem der Anschlusselemente nach außen geführt und dort befestigt ist. Wird die Sicherung ausgelöst, so reißt der Kennmelde-Draht, der parallel zum Schmelzleiter vom Strom durchflossen wird, ab und signalisiert auf diese Weise am betreffenden Anschlusselement optisch den ausgelösten Schaltzustand der Sicherung. Ein direktes Weiterleiten des Schaltzustandes an eine Schaltwarte ist damit jedoch noch nicht möglich. Für Sicherungen standardisierter Bauformen gibt es hierfür beispielsweise in Schaltgeräte integrierte Lösungen, oftmals jedoch nicht für Stromrichtersicherungen, da diese zumeist in besonderen Bauformen ausgeführt sein müssen. Darüber hinaus werden die Anordnung sowie die Ablesbarkeit des Kennmelders oftmals durch die Einbaulage der Sicherung zusätzlich erschwert.In many applications, it is desirable to indicate the switching state of the fuse (s). In addition, in some applications there is a requirement to transmit the switching state to a superordinate point, for example a control or control room. Some types of fuse have for this purpose a so-called indicator. This is usually a wire element, which is guided mechanically biased between the terminal elements of the fuse through the sand of the fuse and whose first end is guided on one of the connecting elements to the outside and fixed there. If the fuse is triggered, the identification wire, which is traversed by the current in parallel with the fusible conductor, tears off and in this way optically signals the triggered switching state of the fuse at the relevant connection element. However, a direct forwarding of the switching state to a control room is not yet possible. For fuses of standardized designs, there are, for example, integrated solutions in switchgear, but often not for power converter fuses, since these usually have to be designed in special designs. In addition, the arrangement and the readability of the indicator are often made even more difficult by the mounting position of the fuse.

Weiterhin sind sogenannte Schlagbolzen-Kennmelder bekannt. Diese werden eingesetzt, um den ausgelösten Schaltzustand an eine übergeordnete Schaltwarte weiterzuleiten. Hierzu weist der Kennmelder einen Schlagbolzen auf, welcher in der Regel federbeaufschlagt ist und mit dem Kennmelde-Draht derart zusammenwirkt, dass bei einer Auslösung der Sicherung die Bewegung des federbeaufschlagten Schlagbolzens auf einen Mikroschalter einwirkt. Mit Hilfe des Mirkoschalters wird dann die Auslösung der Sicherung elektrisch an eine Schaltwarte oder eine andere übergeordnete Stelle übertragen.Furthermore, so-called firing pin detectors are known. These are used to forward the triggered switching state to a higher-level control room. For this purpose, the indicator on a firing pin, which is usually spring-loaded and cooperates with the Kennmelde wire such that upon release of the fuse, the movement of the spring-loaded firing pin acts on a microswitch. With the help of Mirkoschalters then the release of the fuse is electrically transmitted to a control room or other parent.

Darüber hinaus sind für ausgewählte Sicherungsbauformen externe Kennmeldeaufsätze bekannt, welche außen auf dem Sicherungskörper befestigt werden. Zusätzlich kann auf diesen Kennmeldeaufsätzen auch ein Mikroschalter montiert werden, um die Auslösung der Sicherung elektrisch zu übermitteln. Die Verwendung derartiger Kennmeldeaufsätze ist jedoch auf offene Aufbauten und zugängliche Einbaulagen beschränkt. Ein weiterer Nachteil dieser Kennmeldeaufsätze besteht darin, dass die zu überwachende Sicherung im Betrieb Temperaturen von bis zu 200°C erreichen kann, was eine hohe Temperaturbeanspruchung des Kennmeldeaufsatzes darstellt und damit dessen Zuverlässigkeit in Frage stellt.In addition, external Kennmeldeaufsätze are known for selected types of backup, which are externally mounted on the fuse body. In addition, a microswitch can also be mounted on these identification labels in order to transmit the release of the fuse electrically. However, the use of such Kennmeldeaufsätze is limited to open structures and accessible mounting positions. Another disadvantage of this Kennmeldeaufsätze is that the fuse to be monitored can reach temperatures of up to 200 ° C during operation, which represents a high temperature stress of the Kennmeldeaufsatzes and thus its reliability in question.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur elektrischen Überwachung einer Sicherung bereitzustellen, welche die vorstehend aufgeführten Nachteile überwindet oder zumindest verbessert.The invention is therefore based on the object to provide an arrangement for electrical monitoring of a fuse, which overcomes the disadvantages listed above or at least improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anordnung zur elektrischen Sicherungsüberwachung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the arrangement for electrical fuse monitoring according to claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung weist eine zu überwachende Schmelzsicherung sowie einen Signalgeber, welcher zu der Schmelzsicherung elektrisch parallel geschaltet sowie außerhalb der Schmelzsicherung angeordnet ist und einen Schlagbolzen-Kennmelder aufweist, auf. Weiterhin weist die Anordnung ein Sensorelelment auf, welches mit dem Schlagbolzen des Signalgebers eine Wirkverbindung aufweist. Dabei weist der Signalgeber einen Innenwiderstand auf, der deutlich höher ist als der Innenwiderstand der Schmelzsicherung, so dass im bestromten Zustand der Betriebsstrom des Signalgebers, d.h. der durch den Signalgeber fließende elektrische Strom, deutlich kleiner ist als der Betriebsstrom der Schmelzsicherung, d.h. der durch die Schmelzsicherung fließende elektrische Strom.The inventive arrangement for electrical monitoring of the switching state of a fuse has a fuse to be monitored and a signal generator, which is electrically connected in parallel to the fuse and arranged outside the fuse and has a firing pin indicator on. Furthermore, the arrangement has a Sensorelelment, which has an operative connection with the firing pin of the signal generator. In this case, the signal generator has an internal resistance which is significantly higher than the internal resistance of the fuse, so that in the energized state of the operating current of the signal generator, i. the electrical current flowing through the signal generator is significantly less than the operating current of the fuse, i. the electric current flowing through the fuse.

Der Signalgeber ist außerhalb eines Sicherungskörpers der zu überwachenden Schmelzsicherung - insbesondere beabstandet zu diesem Sicherungskörper - angeordnet und mittels geeigneter elektrischer Leitungen, d.h. in Erd- und Kurzschluss-sicherer Verlegeart, elektrisch parallel zu der zu überwachenden Schmelzsicherung geschaltet. Aufgrund dieser räumlichen Trennung der Schmelzsicherung und des Signalgebers ist ein Schutz des Signalgebers vor den hohen Betriebstemperaturen der Schmelzsicherung realisierbar. Weiterhin können auf diese Weise die Zugänglichkeit sowie die Sichtbarkeit des Signalgebers deutlich vorteilhafter gestaltet werden.The signal generator is outside a fuse body of the fuse to be monitored - in particular spaced from this fuse body - arranged and by means of suitable electrical lines, ie in earth and short circuit safe installation, electrically connected in parallel with the fuse to be monitored. Due to this spatial separation of the fuse and the signal generator protection of the signal generator is realized against the high operating temperatures of the fuse. Furthermore, the accessibility and the visibility of the signal generator can be made much more advantageous in this way.

Im Normalbetrieb der Parallelschaltung ist aufgrund des im Vergleich zur Schmelzsicherung hohen Innenwiderstands des Signalgebers der über den Signalgeber fließende elektrische Strom vernachlässigbar klein, so dass eine Schädigung und/oder eine ungewollte Auslösung des Signalgebers hierdurch wirksam vermieden werden. Der Betriebsstrom der überwachten elektrischen Leitung fließt somit nahezu vollständig über die zu überwachende Schmelzsicherung. Wird diese aufgrund einer Überlast oder eines Kursschlussstromes ausgelöst, so fließt der Betriebsstrom kurzfristig vollständig über den Kennmeldedraht des Signalgebers, wodurch dieser schlagartig abreißt. Der mit dem Kennmeldedraht mechanisch gekoppelte Schlagbolzen wirkt dabei derart auf das Sensorelement ein, dass die Bewegung des Schlagbolzens mit Hilfe des Sensorelements an ein Leitsystem übertragbar ist, um durch das Auslösen des Signalgebers, welches über den Schlagbolzen-Kennmelder mechanisch angezeigt wird, das Auslösen der Schmelzsicherung elektrisch, beispielsweise an eine Schaltwarte, zu übermitteln. Der Schlagbolzen des Signalgebers ist somit dazu ausgelegt, auf das Sensorelement einzuwirken, um auf diese Weise ein elektrisches Signal zu generieren, welches den Schaltzustand der zu überwachenden Schmelzsicherung anzeigt.During normal operation of the parallel connection, the electrical current flowing across the signal generator is negligibly small due to the high internal resistance of the signal transmitter compared to the fuse, so that damage and / or undesired triggering of the signal generator are thereby effectively avoided. The operating current of the monitored electrical line thus flows almost completely over the fuse to be monitored. If this is triggered due to an overload or a course current, the operating current flows in the short term completely over the signaling wire of the signal generator, causing it abruptly stops. The mechanically coupled with the Kennmeldedraht striker acts on the sensor element such that the movement of the firing pin with the aid of the sensor element is transferable to a control system to trigger by triggering the signal generator, which is displayed mechanically via the firing pin indicator, the triggering of Electric fuse, for example, to a control room, to transmit. The firing pin of the signal generator is thus designed to act on the sensor element in order to generate in this way an electrical signal indicative of the switching state of the fuse to be monitored.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung handelt es sich bei der zu überwachenden Schmelzsicherung um eine nicht-kennmeldefähige Sicherung.In an advantageous development of the arrangement, the fuse to be monitored is a non-identifiable fuse.

Unter dem Begriff „nicht-kennmeldefähig“ ist zu verstehen, dass es aufgrund der Bauform und/oder der Einbaulage der Schmelzsicherung nicht möglich ist, eine kennmeldefähige Schmelzsicherung herkömmlicher Bauart für den vorgegebenen Anwendungsfall einzusetzen. Insbesondere für diese Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, einen Signalgeber der vorstehend beschriebenen Art mittels geeigneter elektrischer Leitungen elektrisch parallel geschaltet mit der zu überwachenden Schmelzsicherung zu verbinden, um auf diese Weise die Meldefähigkeit der zu überwachenden Schmelzsicherung zu ermöglichen. Dies kann auch nachträglich erfolgen, so dass eine Installation mit einer ursprünglich nicht kennmeldefähigen Schmelzsicherung nachträglich kennmeldefähig gemacht werden kann.The term "non-identifiable" is to be understood that it is not possible due to the design and / or installation position of the fuse to use a kennmeleldefähige fuse conventional design for the given application. In particular, for these applications, it is advantageous to connect a signal generator of the type described above by means of suitable electrical lines electrically connected in parallel with the fuse to be monitored in order to allow in this way the reporting ability of the fuse to be monitored. This can also be done later, so that an installation with an originally not kennmeldefähigen fuse can be made subsequently qualifying for certification.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung ist das Sensorelement als Mikroschalter oder als Lichtschranke oder als Hallsensor ausgebildet.In a further advantageous development of the arrangement, the sensor element is designed as a microswitch or as a light barrier or as a Hall sensor.

Mikroschalter, Lichtschranke oder Hallsensor stellen verschiedene Möglichkeiten einer technischen Konkretisierung des Sensorelements dar, um aus der mechanischen Bewegung des Schlagbolzens des Signalgebers ein elektrisches Signal zu generieren. Bei der „Wirkverbindung“ zwischen dem Schlagbolzen und dem Sensorelement handelt es sich im Falle eines Mikroschalters somit um eine mechanische Wirkverbindung, im Falle eine Lichtschranke oder eines Hallsensors hingegen um eine Kopplung über den photoelektrischen Effekt bzw. über ein elektromagnetisches Feld. Der Begriff der „Wirkverbindung“ ist somit breit zu interpretieren und schließt jede Kopplung ein, die dazu geeignet ist, aus der mechanischen Bewegung des Schlagbolzens des Signalgebers ein elektrisches Signal zu generieren.Microswitch, photoelectric sensor or Hall sensor represent various possibilities of technical specification of the sensor element in order to generate an electrical signal from the mechanical movement of the striker of the signal generator. In the case of a microswitch, the "operative connection" between the firing pin and the sensor element is thus a mechanical operative connection, in the case of a light barrier or a Hall sensor, however, a coupling via the photoelectric effect or via an electromagnetic field. The term "operative connection" is thus to be interpreted broadly and includes any coupling that is capable of generating an electrical signal from the mechanical movement of the firing pin of the signal generator.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung ist der Signalgeber als Schmelzsicherung ausgebildet.In a further advantageous embodiment of the arrangement, the signal generator is designed as a fuse.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass als Signalgeber eine bestehende Schmelzsicherung verwendet werden kann, so dass keine besonderen Bauformen für den Signalgeber entwickelt und bereitgestellt werden müssen. Voraussetzung ist jedoch, dass es sich um eine - im Vergleich zu der zu überwachenden Schmelzsicherung - hochohmige Schmelzsicherung, deren Bemessungsstrom deutlich kleiner als der Bemessungsstrom der zu überwachenden Schmelzsicherung ist, handelt. Auf diese Weise können die Herstell- und Entwicklungskosten für den Signalgeber sowie die Vielfalt der Bauteile deutlich reduziert werden.This results in the advantage that an existing fuse can be used as a signal generator, so that no special designs for the signal generator must be developed and provided. The prerequisite is, however, that it is a high-resistance fuse, the rated current of which is significantly smaller than the rated current of the fuse to be monitored, in comparison to the fuse to be monitored. In this way, the manufacturing and development costs for the signal generator and the variety of components can be significantly reduced.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Anordnung einen Sicherungshalter auf, in dem der Signalgeber aufgenommen und gehaltert ist. Das Sensorelement ist dabei an dem Sicherungshalter befestigt.In a further advantageous development, the arrangement has a fuse holder, in which the signal transmitter is received and held. The sensor element is attached to the fuse holder.

Weist der Signalgeber die Bauform einer Schmelzsicherung auf, so kann für die Montage des Signalgebers ein für diese Bauform und -größe bereits existierender Sicherungshalter verwendet werden. Signalgeber und Sicherungshalter bilden in diesem Fall eine bauliche Einheit, d.h. der Signalgeber ist fest aber lösbar mit dem Sicherungshalter verbunden. Dieser Verbindung kann rein kraftschlüssig, aber auch formschlüssig sein. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass der Signalgeber nach dem Auslösen sowohl der zu überwachenden Sicherung als auch des Signalgebers selbst, auf einfache Art und Weise ausgewechselt werden kann, indem der defekte Signalgeber aus dem Sicherungshalter entfernt und durch einen neuen, funktionsfähigen Signalgeber ersetzt wird. Die Wartung der erfindungsgemäßen Anordnung im laufenden Betrieb wird dadurch deutlich vereinfacht.If the signal transmitter has the design of a fuse, a fuse holder which already exists for this design and size can be used for mounting the signal transmitter. Signaling device and fuse holder form a structural unit in this case, ie the signal generator is permanently but detachably connected to the fuse holder. This connection can be purely non-positive, but also positive. This results in the advantage that the signal generator after triggering both the fuse to be monitored and the signal generator itself, can be replaced in a simple manner by the defective Signal transmitter is removed from the fuse holder and replaced by a new, functioning signal generator. The maintenance of the arrangement according to the invention during operation is thereby significantly simplified.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung ist der Sicherungshalter hinsichtlich seiner Spannungsfestigkeit an die Bemessungsspannung des Signalgebers angepasst.In a further advantageous development of the arrangement, the fuse holder is adapted in terms of its dielectric strength to the rated voltage of the signal generator.

Durch die Anpassung der Spannungsfestigkeit des Sicherungshalters an die Bemessungsspannung des Signalgebers werden die Standfestigkeit - und damit die Zuverlässigkeit der Anordnung - weiter verbessert.By adjusting the dielectric strength of the fuse holder to the rated voltage of the signal generator, the stability - and thus the reliability of the arrangement - further improved.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung ist die zu überwachende Schmelzsicherung als Stromrichtersicherung, als Halbleiterschutzsicherung oder als Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherung ausgebildet.In a further advantageous development of the arrangement, the fuse to be monitored is designed as a power converter fuse, as a semiconductor protection fuse or as a low-voltage high-performance fuse.

Stromrichtersicherungen, Halbleiterschutzsicherungen oder Niederspannungs-Hoch¬leis¬tungs-Sicherungen stellen gängige Bauformen einer Schmelzsicherung dar. Insbesondere bei Stromrichtersicherungen und Halbleiterschutzsicherungen kann durch die erfindungsgemäße Anordnung zur Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung die Entwicklung und Herstellung teurer Sonderbauformen mit integriertem Signalgeber vermieden werden. Bereits bestehende Installationen können mittels der erfindungsgemäßen Anordnung auch nachträglich nachgerüstet und hinsichtlich der Meldefähigkeit der Schmelzsicherung ertüchtigt werden.Power converter fuses, semiconductor fuses or low-voltage Hoch¬leis¬tungs-fuses represent common designs of a fuse. Especially with power converter fuses and semiconductor fuses can be avoided by the inventive arrangement for monitoring the switching state of a fuse development and production expensive special designs with integrated signal generator. Existing installations can also be subsequently retrofitted by means of the arrangement according to the invention and can be upgraded with regard to the reporting capability of the fuse.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung weist die zu überwachende Schmelzsicherung eine Bemessungsspannung von bis zu 1000 Volt (AC) bzw. 1500 Volt (DC) auf.In a further advantageous development of the arrangement, the fuse to be monitored has a rated voltage of up to 1000 volts (AC) or 1500 volts (DC).

Grundsätzlich ist unter dem Begriff „Niederspannung“ ein Spannungsbereich bis zu 1000 Volt (V) Wechselstrom (AC) bzw. 1500 V Gleichstrom (DC) zu verstehen. Die erfindungsgemäße Anordnung ist somit insbesondere im Niederspannungsbereich, aber auch bei Spannungswerten bis zu einigen tausend Volt verwendbar. Dabei auftretende Bemessungsströme beginnen bei ca. 10 Ampere, können aber auch bis einige tausend Ampere betragen. Innerhalb dieser Spannungs- und Strombereiche werden Sicherungsbauformen adressiert, welche aufgrund ihrer Größe in der Regel nicht mit einem herkömmlichen Kennmelder ausgerüstet oder mit einem herkömmlichen Kennmelde-Aufsatz nachrüstbar sind. Insbesondere für diese Sicherungsbauformen stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine adäquate Lösung zur Realisierung der Meldefähigkeit dieser Sicherungen dar. Dies trifft insbesondere für Spannungswerte zwischen 400 und 1000 Volt sowie für Bemessungsströme zwischen 100 bis 2400 Ampere zu.Basically, the term "low voltage" is to be understood as meaning a voltage range up to 1000 V (V) alternating current (AC) or 1500 V direct current (DC). The arrangement according to the invention can thus be used in particular in the low-voltage range, but also with voltage values of up to a few thousand volts. The resulting rated currents start at approx. 10 amperes, but can also amount to a few thousand amps. Within these voltage and current ranges, fuse types are addressed which, due to their size, are generally not equipped with a conventional indicator or can be retrofitted with a conventional detector attachment. In particular for these types of fuse, the device according to the invention represents an adequate solution for realizing the reporting capability of these fuses. This is especially true for voltage values between 400 and 1000 volts and for rated currents between 100 to 2400 amperes.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung ist der Innenwiderstand des Signalgebers mindestens um den Faktor 50 höher ist als der Innenwiderstand der Schmelzsicherung.In a further advantageous development of the arrangement, the internal resistance of the signal generator is at least 50 times higher than the internal resistance of the fuse.

Das Verhältnis der Innenwiderstände ermöglicht einen Rückschluss auf die im Betriebsfall vorliegenden Betriebsströme der Schmelzsicherung bzw. des Signalgebers: Je größer dieses Verhältnis ist, desto eher ist sichergestellt, dass der in einem normalen Betriebszustand über den Signalgeber fließende Betriebsstrom des Signalgebers vernachlässigbar klein gegenüber dem Betriebsstrom der zu überwachenden Schmelzsicherung ist. Der Signalgeber wird dadurch vor Beschädigungen durch zu hohe elektrische Ströme wirksam geschützt.The ratio of the internal resistances makes it possible to infer the operating currents of the fuse or of the signal transmitter present during operation. The larger this ratio, the sooner it is ensured that the operating current of the signal generator flowing in a normal operating state via the signal generator is negligibly small compared to the operating current of the signal generator to be monitored fuse. The signal generator is thus effectively protected against damage from excessive electrical currents.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Anordnung sind die zu überwachende Schmelzsicherung und der Signalgeber fest aber lösbar in einer baulichen Einheit zusammengefasst.In a further advantageous development of the arrangement, the fuse to be monitored and the signal generator are firmly but detachably combined in a structural unit.

Wird die Anordnung erstmalig installiert, so können auf diese Weise die bei der Erstinstallation anfallenden Installationskosten deutlich verringert werden. Im Falle einer Nachrüstung einer bereits bestehenden Installation, d.h. bei einem nachträglichen Ertüchtigen einer bereits installierten Schmelzsicherung hinsichtlich ihrer Kennmeldefähigkeit, müsste hingegen lediglich der Signalgeber zusätzlich installiert werden. Der Installationsaufwand kann dadurch weiter reduziert werden.If the arrangement is installed for the first time, then in this way the initial installation costs incurred installation costs can be significantly reduced. In the case of retrofitting an existing installation, i. on the other hand, in the case of a subsequent upgrade of an already installed fuse with regard to its identification capability, only the signal generator would have to be additionally installed. The installation effort can be further reduced.

Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Anordnung zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Anordnung zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung;
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Anordnung zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung.

In the following, two embodiments of the arrangement for electrical monitoring of the switching state of a fuse are explained in more detail with reference to the accompanying figures. In the figures are:

1 a schematic representation of a first embodiment of the arrangement for electrical monitoring of the switching state of a fuse;
2 a schematic representation of a second embodiment of the arrangement for electrical monitoring of the switching state of a fuse.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.In the various figures of the drawing, like parts are always provided with the same reference numerals. The description applies to all drawing figures in which the corresponding part can also be recognized.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung 10 schematisch dargestellt. Ein Energieversorgungsnetz 2 und ein elektrischer Lastkreis 3 sind über eine elektrische Leitung 4 miteinander verbunden. Zum Schutz vor Kurzschluss oder elektrischer Überlast ist eine Schmelzsicherung 10 in der elektrischen Leitung 4 angeordnet, um diese im Bedarfsfall zu unterbrechen. Bei der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 handelt es sich um eine nicht-kennmeldefähige Sicherung, d.h. die Schmelzsicherung 10 verfügt entweder aufgrund ihrer Größe und Bautyps über keinen integrierten Kennmelder und/oder einen Kennmeldeaufsatz oder, falls doch ein Kennmelder vorhanden ist, ist dieser aufgrund der Einbaulage der Schmelzsicherung 10 nicht ablesbar bzw. der Schaltzustand der Schmelzsicherung 10 ist nicht an eine übergeordnete Stelle - beispielsweise eine Schaltwarte - übermittelbar. Zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes dieser Schmelzsicherung 10 weist die Anordnung 1 daher einen Signalgeber 20 auf, welcher mittels geeigneter elektrischer Anschlussleitungen 24, z.B. in Erd- und Kurzschluss-sicherer Verlegeart, elektrisch parallel zu der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 geschaltet ist.In 1 is a first embodiment of an arrangement 1 for electrical monitoring of the Switching state of a fuse 10 shown schematically. An energy supply network 2 and an electrical load circuit 3 are via an electrical line 4 connected with each other. To protect against short circuit or electrical overload is a fuse 10 in the electrical line 4 arranged to interrupt them if necessary. For the fuse to be monitored 10 it is a non-identifiable fuse, ie the fuse 10 has either due to their size and type of construction no integrated indicator and / or a Kennmeldeaufsatz or, if there is an indicator is present, this is due to the mounting position of the fuse 10 not readable or the switching state of the fuse 10 is not transferable to a superordinate location - for example, a control room. For electrical monitoring of the switching state of this fuse 10 has the arrangement 1 therefore a signal generator 20 on, which by means of suitable electrical connection cables 24 , eg in ground and short-circuit safe installation, electrically parallel to the fuse to be monitored 10 is switched.

Da die zu überwachende Schmelzsicherung 10 bei normaler Belastung, d.h. bei Anliegen eines elektrischen Stromes, der kleiner oder gleich ihres Bemessungsstromes ist, an ihrer äußeren Oberfläche Temperaturen von bis zu 200 °C erreichen kann, ist der Signalgeber 20 außerhalb der Schmelzsicherung 10 angeordnet. Dabei ist der Abstand des Signalgebers 20 zur Schmelzsicherung 10 so gewählt, dass eine thermische Beschädigung des Signalgebers 20 aufgrund der hohen Betriebstemperatur der Schmelzsicherung 10 wirksam vermieden werden kann und ggf. auch die Ablesbarkeit des Signalgebers 20 gewährleistet ist.As the fuse to be monitored 10 Under normal load, ie when an electrical current that is less than or equal to their rated current, can reach temperatures of up to 200 ° C on their outer surface, the signal generator 20 outside the fuse 10 arranged. Here is the distance of the signal generator 20 for fuse 10 chosen so that a thermal damage to the signaler 20 due to the high operating temperature of the fuse 10 can be effectively avoided and possibly also the readability of the signal generator 20 is guaranteed.

Der Signalgeber 20 ist als Schlagbolzen-Kenn¬melder ausgebildet und weist einen Kennmeldedraht 21 sowie einen mit dem Kennmeldedraht 21 mechanisch gekoppelten Schlagbolzen 22 auf. Liegt ein Auslösekriterium für den Signalgeber 20 vor, beispielsweise ein Kurzschlussstrom, so führt dies zum Abreißen des Kennmeldedrahts 21, woraufhin der mit dem Kennmeldedraht 21 mechanisch gekoppelte Schlagbolzen 22 betätigt wird. Weiterhin weist die Anordnung 1 ein Sensorelement 23 in Gestalt eines Mikroschalters auf, welcher mit dem Schlagbolzen 22 des Signalgebers 20 eine mechanische Wirkverbindung aufweist. Hierunter ist zu verstehen, dass bei einem Einwirken des Schlagbolzens 22 auf den Mikroschalter 23 ein elektrisches Signal generiert wird, welches über eine elektrische Signalleitung 25, die an den Mikroschalter 23 angeschlossen ist, an eine übergeordnete Kommunikationseinrichtung 30, beispielsweise eine Schaltwarte, übertragen wird.The signal generator 20 is designed as a firing pin Kenn¬ detector and has a Kennmeldedraht 21 and one with the identification wire 21 mechanically coupled firing pin 22 on. Is a trigger criterion for the signal generator 20 before, for example, a short-circuit current, this leads to the tearing of the Kennmeldedrahts 21 , whereupon the with the Kennmeldedraht 21 mechanically coupled firing pin 22 is pressed. Furthermore, the arrangement 1 a sensor element 23 in the form of a microswitch, which with the firing pin 22 of the signaler 20 has a mechanical operative connection. This is to be understood that when an impact of the firing pin 22 on the microswitch 23 an electrical signal is generated, which via an electrical signal line 25 connected to the microswitch 23 is connected to a higher-level communication device 30 , For example, a control room, is transmitted.

Hinsichtlich der elektrischen Auslegung der Anordnung 1 weist der Signalgeber 20 einen Innenwiderstand auf, der deutlich höher ist als der Innenwiderstand der Schmelzsicherung 10, so dass im bestromten Zustand der Bemessungsstrom des Signalgebers 20 deutlich kleiner ist als der Bemessungsstrom der Schmelzsicherung 10. Dies führt dazu, dass im Normalbetrieb, d.h. bei einem elektrischen Strom unterhalb des Nennstromes der Schmelzsicherung 10, der über den Signalgeber fließende elektrische Strom vernachlässigbar klein ist, so dass eine Schädigung oder ein Auslösen des Signalgebers 20 wirksam vermieden wird. Der Betriebsstrom der überwachten elektrischen Leitung 4 fließt somit nahezu vollständig über die zu überwachende Schmelzsicherung 10. Wird diese aufgrund eines Überlast- oder eines Kursschlussstromes ausgelöst, so fließt der Betriebsstrom kurzfristig vollständig über den Kennmeldedraht 21 des Signalgebers 20. Dies führt unmittelbar zur Auslösung des Signalgebers 20, da der Kennmeldedraht 21 infolge des hohen elektrischen Stromes schlagartig unterbrochen wird. Der mit dem Kennmeldedraht 21 mechanisch gekoppelte Schlagbolzen 22 wirkt dabei auf den Mikroschalter 23 ein. Die Bewegung des Schlagbolzens 22, die ein Auslösen des Signalgebers 20 - und damit der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 - indiziert, wird folglich mit Hilfe des Mikroschalters 23 über die elektrische Signalleitung 25 an die Kommunikationseinrichtung 30, beispielsweise ein Leitsystem oder eine Schaltwarte, übertragen.With regard to the electrical design of the arrangement 1 points the signal generator 20 an internal resistance that is significantly higher than the internal resistance of the fuse 10 , so that in the energized state of the rated current of the signal generator 20 significantly smaller than the rated current of the fuse 10 , This means that in normal operation, ie at an electric current below the rated current of the fuse 10 , which is negligibly small on the signal generator flowing electrical current, so that damage or a triggering of the signal generator 20 effectively avoided. The operating current of the monitored electrical line 4 thus flows almost completely over the fuse to be monitored 10 , If this is triggered due to an overload or a course closing current, the operating current flows in the short term completely over the identification wire 21 of the signaler 20 , This leads directly to the triggering of the signal generator 20 , because the Kennmeldedraht 21 is suddenly interrupted due to the high electrical current. The with the Kennmeldedraht 21 mechanically coupled firing pin 22 acts on the microswitch 23 on. The movement of the firing pin 22 that triggering the signaler 20 - And thus the monitored fuse 10 - indexed, therefore, with the help of the microswitch 23 via the electrical signal line 25 to the communication device 30 , For example, a control system or a control room, transferred.

Als Signalgeber 20 kann dabei auch eine bereits bestehende Bauform einer Schmelzsicherung mit Schlagbolzen-Kennmelder verwendet werden, sofern diese Bauform entsprechend dimensioniert ist, d.h. es müsste sich um eine - im Vergleich zu der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 - entsprechend hochohmige Schmelzsicherung handeln, deren Bemessungsstrom deutlich kleiner als der Bemessungsstrom der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 ist, so dass der in der elektrischen Leitung 4 im normalen Betriebszustand fließende elektrische Strom fast ausschließlich über die zu überwachende Schmelzsicherung 10 fließt.As a signal generator 20 can also be an existing design of a fuse with firing pin indicator are used, if this design is dimensioned accordingly, ie it would have to be a - compared to the fuse to be monitored 10 - Act accordingly high-impedance fuse whose rated current is significantly smaller than the rated current of the monitored fuse 10 is, so that in the electrical line 4 in the normal operating state, electric current flows almost exclusively via the fuse to be monitored 10 flows.

2 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Anordnung 1 zur elektrischen Überwachung des Schaltzustandes einer Schmelzsicherung 10. Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen, ersten Ausführungsbeispiel weist die Anordnung 1 zusätzlich einen Sicherungshalter 26, in dem der Signalgeber 20 aufgenommen und gehaltert ist, auf. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Signalgeber 20 die Bauform einer Schmelzsicherung aufweist, so dass für die Montage des Signalgebers 20 ein für diese Bauform und -größe bereits existierender Sicherungshalter 26 verwendet werden kann. Der Signalgeber 20 und Sicherungshalter 26 bilden eine bauliche Einheit, d.h. der Signalgeber 20 ist fest aber lösbar mit dem Sicherungshalter 26 verbunden. Der Austausch eines durch eine Sicherungs-Auslösung ausgelösten Signalgebers 20 durch einen neuen, funktionsfähigen Signalgeber 20 wird dadurch deutlich erleichtert. 2 schematically shows a second embodiment of the arrangement 1 for electrical monitoring of the switching state of a fuse 10 , Unlike the in 1 shown and described above, the first embodiment has the arrangement 1 in addition a fuse holder 26 in which the signal generator 20 recorded and held on. This is particularly advantageous when the signal generator 20 the design of a fuse, so that for the installation of the signal generator 20 an existing fuse holder for this type and size 26 can be used. The signal generator 20 and fuse holder 26 form a structural unit, ie the signal generator 20 is fixed but detachable with the fuse holder 26 connected. The replacement of a triggered by a fuse tripping signal generator 20 through a new, functioning signal generator 20 This makes it much easier.

Beiden Ausführungsbeispielen ist gemein, dass durch den im Vergleich zu der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 deutlich höheren Innenwiderstand des Signalgebers 20, welcher elektrisch parallel zu der Schmelzsicherung 10 geschaltet ist, der Signalgeber 20 im Normalbetrieb kaum Strom führt. Erst beim Abschalten, d.h. bei einer Auslösung der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 wird der Signalgeber 20 aufgrund des nun übernommenen, sehr hohen Stroms ebenfalls unmittelbar ausgelöst. Durch eine Realisierung eines Signalgebers 20 als Schmelzsicherung, welche zwar einen Schlagbolzen-Kennmelder, aber keinen eigenen Schmelzleiter aufweist, kann der Einsatzbereich der Anordnung 1 hin zu höheren Spannungen deutlich erweitert werden. Derartige Schlagbolzenkennmeldesicherungen ohne eigenen Schmelzleiter können sehr einfach aus den bereits für entsprechende Sicherungen vorhandenen Standardkomponenten hergestellt werden.Both embodiments have in common that by the compared to the fuse to be monitored 10 significantly higher internal resistance of the signal transmitter 20 which is electrically parallel to the fuse 10 is switched, the signal generator 20 hardly any electricity during normal operation. Only when switching off, ie when triggering the monitored fuse 10 becomes the signal generator 20 due to the now assumed, very high current also triggered immediately. By a realization of a signal generator 20 as a fuse, which indeed has a firing pin indicator, but no separate fusible conductor, the application of the arrangement 1 be significantly extended to higher voltages. Such Schlagbolzenkennmeldesicherungen without its own fusible link can be easily made from the already existing for corresponding fuses standard components.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung 1 ist eine Sicherungsüberwachung nicht mehr auf spezielle Baugrößen beschränkt. Weiterhin entfällt der Aufwand für die Entwicklung von Spezialsicherungen, welche aufgrund ihrer anwendungsfall-bezogenen Besonderheiten nur in geringen Stückzahlen hergestellt werden. Es wird ein flexibler Aufbau in der Installation ermöglicht, wobei der Aufwand für Sonderkontaktierungen an der zu überwachenden Schmelzsicherung 10 entfällt. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Anordnung 1 eine hohe Anzeigesicherheit gegenüber normalen Sicherungen mit Kennmeldern oder auf Kennmeldern basierenden Kennmeldeaufsätzen erreicht. Insbesondere bei Stromrichtersicherungen ist eine Überwachung über einen sehr weiten Strom- /Spannungsbereich realisierbar.By the arrangement according to the invention 1 a fuse monitoring is no longer limited to special sizes. Furthermore, the expenditure for the development of special fuses, which are produced due to their application-related features only in small quantities. It is a flexible design in the installation allows, with the cost of special contacts on the monitored fuse 10 eliminated. In addition, by the arrangement according to the invention 1 a high display security compared to normal fuses achieved with identifiers or Kennmeldern based Kennmeldeaufsätzen. Especially with power converter fuses monitoring over a very wide current / voltage range can be realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anordnungarrangement
22: EnergieversorgungsnetzPower grid
33: elektrischer Lastkreiselectrical load circuit
44: elektrische Leitung electrical line
1010: Schmelzsicherung fuse
2020: Signalgebersignaler
2121: KennmeldedrahtCharacteristic signaling wire
2222: Schlagbolzenfiring pin
2323: Sensorelement / MikroschalterSensor element / microswitch
2424: Anschlussleitungconnecting cable
2525: Signalleitungsignal line
2626: Sicherungshalter fuse holder
3030: Kommunikationseinrichtungcommunicator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014205871 A1 [0005]
DE 102012210292 A1 [0005]
DE 102012202059 A1 [0005]

Claims

Arrangement (1) for electrical monitoring of the switching state of a fuse, with a fuse to be monitored (10), - With a signal generator (20), which is connected in parallel to the fuse (10) and arranged outside of the fuse (10) and a firing pin indicator (21, 22); - With a sensor element (23) which with the firing pin (22) of the signal generator (20) has an operative connection, - Wherein the signal generator (20) has an internal resistance which is significantly higher than the internal resistance of the fuse (10), so that in energized state, the operating current of the signal generator (20) is significantly smaller than the operating current of the fuse (10).

Arrangement (1) according to Claim 1 , wherein the fuse to be monitored (10) is a non-identifiable fuse.

Arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the sensor element (23) is designed as a microswitch or as a light barrier or as a Hall sensor.

Arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the signal generator (20) is designed as a fuse.

Arrangement (1) according to Claim 4 - wherein the assembly (1) comprises a fuse holder (26) in which the signal transmitter (20) is received and held, and - wherein the sensor element (23) is attached to the fuse holder (26).

Arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the fuse holder is adapted in terms of its dielectric strength to the rated voltage of the signal generator (20).

Arrangement (1) according to one of Claims 1 to 6 , wherein the fuse to be monitored (10) is designed as a power converter fuse, as a semiconductor protection fuse or as a low-voltage high-performance fuse.

Arrangement (1) according to one of the preceding claims, wherein the fuse to be monitored (10) has a rated voltage of up to 1000 volts (AC) and 1500 volts (DC).

Arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which the internal resistance of the signal generator (20) is at least 50 times higher than the internal resistance of the fuse (10).

Arrangement (1) according to one of the preceding claims, in which the fuse to be monitored (10) and the signal generator (20) are firmly but detachably combined in a structural unit.